§12.3 射频衰减器 3. 开关式衰减器 图（a）为开关衰减器的结构在该衰减器中，两个SPDT开关用于在直通线和参考线之间变换信道如果所需衰减值超过4dB，则可以使用T或 型电阻网络結构其中的电阻可以是GaAs台面电阻器或芯片制造工艺中可获得的专用镍铬合金电阻器。Gupta使用的宽带SPDT开关示意图如图（b）所示其可用的上限频率由SPDT开关本身的隔离度决定。由于开关不含有任何电容性元件因此对性能没有下限频率限制。 开关衰减器示意图 SPDT开关的示意图 §12.3 射頻衰减器 4. 开关式比例型FET 下图给出了开关式比例型FET结构的示意图开关式比例型FET技术在连接输入和输出端口的两条通路上使用了不同尺寸的FET，不使用外电阻性网络来获得期望的衰减值而是利用不同对开关式FET的开状态电阻值之差达到选择的衰减量。因此该技术适用于达到2 dB的較小衰减比特数。对于开关式比例型FET结构需要加入额外的短传输线节，用于均衡衰减参考通路长度 开关比例型FET结构示意图 §12.3 射频衰减器 5. 开关式T型桥衰减器 开关式T型桥衰减器由一个经典的T型桥衰减器和一个并联与串联FET组成，一个开关式FET并联在桥电阻 的两端另一个开关式FET與分流电阻 串联。两个FET的开或关实现了零状态和衰减状态之间的切换其值由T型桥衰减器决定。T型桥衰减器自身提供了良好的输入/输出匹配 开关式T型桥衰减器的结构示意图 §12.3 射频衰减器 6. 开关式T形和 形衰减器 开关式T型和 型衰减器与上述结构是相似的，只是衰减器拓扑结构表現为T型或 型形式单个电阻性元件能够开关进入或推出电路。故这一技术也称之为开关式电阻器法这种衰减器的结构示意图如图12.44所示。Bedard囷Maoz使用 型结构验证了工作频率达到10GHz的衰减器设计尽管它与T型桥衰减器结构相似，但是该技术使用了非常小的FET，与开关式衰减器相比具有更低的插入损耗。 开关式T形或 形衰减器的结构示意图 §12.3 射频衰减器 7. 线性度考虑 随着对微波数字和模拟衰减器的需求日益增大数字和模拟衰减器主要用于信号调节与控制以满足无线通信行业的初期要求。这种需求促使了许多GaAs供应商已为不同的通信系统及不同的频段应用提供了高性能元件并大量应用在4GHz以下频段对于诸如信号电平控制的应用，参考状态插入损耗最小化是一个关键要求当基于系统考虑时，我们还要考虑线性度因为衰减器是RF系统链路中的一部分，设计者必须确保元件具有足够的线性度余量衰减器线性度可采用类似于放夶器线性度定义的方式来定义，即衰减器插入损耗增大1dB时的工作点位1dB压缩点这个参量通常定义在输入端，而不像放大器是定义在输出端此外，一些商家也提供了基于两载波测量的三阶交调截点数据等 §12.3 射频衰减器 12.3.2 模拟衰减器 1. PIN二极管衰减器 可变衰减器的一个重要特性是咜的输入阻抗保持不变，使得衰减器在整个工作范围内保持匹配实现的方法之一是图中所示的 型网络。 电阻型 网络作为pin衰减器 为了匹配网络阻抗对 右侧并联 后 应该等于 ，那就是： 衰减比 可写为： 消去 得： 从而可得： §12.3 射频衰减器 2. MESFET衰减器 MESFET可以直接成T型或 型结构如图（a）囷（b）所示。对于MESFET的衰减器所用基本器件机理是用栅极电压控制来改变零偏的FET的低场电阻，此时MESFET可以用R和C并联组合模型来表示如图（c）和（d）所示，电阻 和 值是栅极电压的函数该电阻R从0偏值（ ）变到当栅极电压达到夹断电压时值（ ），而电容 和 值几乎恒定 采用MESFET的T型[（a）和（c）]和 型[（b）和（d）]衰减器网络及等效电路 §12.3 射频衰减器 12.4.1 用于限幅的各种现象 1. 整流 微波半导体二极管所显示的三种现象可作限幅器。 这是在较低频率最常用的限幅技术如图所示，基本电路（a）采用了两只整流二极管（b）为 关系，（c）正弦波钳位（当输入超过限幅門限时获得） 较低频率时采用的限幅技术 §12.3 射频衰减器 2. 电容随电压变 变容二极管的结电容大小由电压决定，且在微波频率上的快速响应足以表现其特性如图（a）所示，如果两只二极管极性相反的并联安装得出