一種c波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)、通信領(lǐng)域，特別是涉及一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，用于實(shí)現(xiàn)輸入功率檢測、實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)、高精度C波段數(shù)控衰減的功能。
【背景技術(shù)】
[0002]衰減器是一種能量損耗性射頻/微波元件，主要用于航空、航天、雷達(dá)、通信等領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，在許多場合要用到快速調(diào)整的衰減器，通常實(shí)現(xiàn)方式有兩種，一種是半導(dǎo)體小功率管快調(diào)衰減器，如PIN管或FET單片集成衰減器;二是開關(guān)控制的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)，開關(guān)可以是電子開關(guān)或射頻繼電器。
[0003]在寬帶微波頻段的控制電路中，C波段數(shù)控衰減器是主要控制電路之一，特別是在通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)功率控制時(shí)，數(shù)控衰減器是重要的組成部分，它配合功率放大器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)射功率的調(diào)節(jié)。
[0004]目前，C波段的數(shù)控衰減器大多存在著可調(diào)范圍小、一般在0?30dB，控制精度差，一般只有0.5dB的衰減步進(jìn)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，功率控制的要求越來越高，這就要求數(shù)控衰減器具有較高的控制精度、大動(dòng)態(tài)的功率控制范圍和快速的切換速度，以及小的體積和高可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種不僅能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的功率衰減控制，而且能實(shí)現(xiàn)在高動(dòng)態(tài)范圍、高精度的場合應(yīng)用，并檢測輸入功率的C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器。
[0006]為了達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明專利設(shè)計(jì)采用的技術(shù)方案是:一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，包括金屬盒體和電路模塊;金屬盒體分為上下兩層，上層分為左右兩室；電路模塊包括衰減模塊和數(shù)字控制模塊，衰減模塊和數(shù)字控制模塊分別位于金屬盒體的上層和下層;衰減模塊包括依次連接的第一隔離器、第一衰減芯片、第二衰減芯片和第三隔離器，第一隔離器和第一衰減芯片位于金屬盒體上層左室，第二衰減芯片和第三隔離器位于金屬盒體上層右室;數(shù)字控制模塊包括單片機(jī)電路，單片機(jī)電路分別通過板間連接器與第一衰減芯片和第二衰減芯片相連接。
[0007]其中，所述的衰減模塊還包括功率分配器和檢波器，功率分配器的輸入端與第一隔離器的輸出端相連接，功率分配器的輸出端分別與第一衰減芯片的輸入端和檢波器的輸入端相連接;檢波器的輸出端通過板間連接器與單片機(jī)電路相連接。
[0008]其中，所述C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器的工作頻率為4400MHz?5000MHz。
[0009]其中，所述第一衰減芯片采用HMC625LP5E，第二衰減芯片采用PE43703，C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器的最小衰減步進(jìn)為0.25dB，衰減范圍為+5dB?-60dB。
[0010]其中，單片機(jī)電路通過SPI總線控制第一衰減芯片和第二衰減芯片。
[0011]其中，所述的金屬盒體為62*52*25mm3的鑄鋁件。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0013]結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中兩個(gè)衰減芯片分別設(shè)計(jì)在左右兩室內(nèi)，避免了互相干擾，提高了數(shù)控衰減器的精度和可靠性;上下兩層的設(shè)計(jì)有效利用了空間，不僅提高了抗干擾性，也有利于體積的小型化。
[0014]電路模塊設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)數(shù)控電路來控制衰減模塊，具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)衰減動(dòng)態(tài)范圍大，該數(shù)控衰減器衰減模塊由兩個(gè)衰減芯片組成，動(dòng)態(tài)范圍可到60dB; (2)衰減精度高，調(diào)節(jié)速度快;該數(shù)控衰減器由單片機(jī)控制，通過并行總線直接給衰減芯片發(fā)送指令進(jìn)行控制，保證了數(shù)控衰減器衰減量的高精度和快速性；同時(shí)，單片機(jī)通過發(fā)送相應(yīng)的指令，可實(shí)現(xiàn)最小0.25dB的精準(zhǔn)衰減步進(jìn)；(3)衰減模塊中加入了功率分配器和檢波器，并與控制模塊的單片機(jī)連接，可適時(shí)檢測數(shù)控衰減器的輸入功率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的數(shù)控衰減器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器；
[0017]圖2中:1、第一隔離器，2、功率分配器，3、檢波器，4、第一衰減芯片，5、第二隔離器，
6、第二衰減芯片，7、第三隔離器，8、板間連接器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0019]參考圖2，圖2是本發(fā)明的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，具體技術(shù)方案是:信號首先進(jìn)入第一隔離器，后進(jìn)入功率分配器，分出兩路，分別接到檢波器和第一衰減芯片，檢波器與控制模塊相連，可進(jìn)行輸入功率檢測，第一衰減芯片通過第二隔離器與第二衰減芯片串聯(lián)，最后信號通過第三隔離器輸出。其中第一衰減芯片、第二衰減芯片和檢波器分別通過板間連接器與單片機(jī)電路連接。
[0020]圖2中兩種衰減芯片分別在盒體上層的左右兩室中，并通過第二隔離器連接，大幅提高了其抗干擾性，提高了可靠性。其中第一衰減芯片采用HMC625LP5E，可實(shí)現(xiàn)OdB、0.5dB、1(18、2(^、4(^、8(^、16(^的不同衰減量，組合起來構(gòu)成一個(gè)步進(jìn)0.5(^，總衰減量31.5(^的衰減器；第二減芯片采用PE43703，可實(shí)現(xiàn)0.25dB、0.5dB、ldB、2dB、4dB、8dB、16dB的不同衰減量，組合起來構(gòu)成一個(gè)步進(jìn)0.25dB，總衰減量31.75dB的衰減器;兩個(gè)衰減芯片通過單片機(jī)SPI總線控制組合輸出，可實(shí)現(xiàn)0.25dB步進(jìn)的60dB衰減量的衰減變化。
[0021]圖2中檢波器通過板間連接器與控制模塊的單片機(jī)C8051F502連接，將其轉(zhuǎn)換的功率電壓值傳送至單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過處理，通過RS-485接口與上位機(jī)進(jìn)行通信，主監(jiān)控可實(shí)時(shí)讀取數(shù)控衰減器的輸入功率值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，其特征在于:包括金屬盒體和電路模塊;金屬盒體分為上下兩層，上層分為左右兩室；電路模塊包括衰減模塊和數(shù)字控制模塊，衰減模塊和數(shù)字控制模塊分別一一對應(yīng)設(shè)置于金屬盒體的上層和下層;衰減模塊包括依次連接的第一隔離器、第一衰減芯片、第二衰減芯片和第三隔離器，第一隔離器和第一衰減芯片位于金屬盒體上層左室，第二衰減芯片和第三隔離器位于金屬盒體上層右室;數(shù)字控制模塊包括單片機(jī)電路，單片機(jī)電路分別通過板間連接器與第一衰減芯片和第二衰減芯片相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，其特征在于:所述的衰減模塊還包括功率分配器和檢波器，功率分配器的輸入端與第一隔離器的輸出端相連接，功率分配器的輸出端分別與第一衰減芯片的輸入端和檢波器的輸入端相連接;檢波器的輸出端通過板間連接器與單片機(jī)電路相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，其特征在于:所述C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器的工作頻率為4400MHz?5000MHz。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，其特征在于:所述第一衰減芯片采用HMC625LP5E，第二衰減芯片采用PE43703，C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器的最小衰減步進(jìn)為0.25dB，衰減范圍為+5dB?-60dB。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，其特征在于:單片機(jī)電路通過SPI總線控制第一衰減芯片和第二衰減芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，其特征在于:所述的金屬盒體為62*52*25mm3的鑄鋁件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，包括金屬盒體和電路模塊，盒體分為上下兩層，上層又分為左右兩室。電路模塊包括衰減模塊和數(shù)字控制模塊，分別位于盒體的上下層，可進(jìn)行雙向通信連接。公開的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器，具有大動(dòng)態(tài)的功率控制范圍和快速切換速度，體積小、可靠性高，控制方式為單片機(jī)SPI總線控制，通過單片機(jī)程序控制可實(shí)現(xiàn)最小0.25dB的精準(zhǔn)衰減步進(jìn)。此外公開的一種C波段大動(dòng)態(tài)小步進(jìn)數(shù)控衰減器還可以檢測數(shù)控衰減器的輸入功率。
【IPC分類】H03H17/00
【公開號】CN105490664
【申請?zhí)枴緾N201510981279
【發(fā)明人】朱秀敏, 楊作成, 楊賀, 李楠, 張靜, 張志忠, 仝信男, 張世超
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月24日