專利名稱：頻率補(bǔ)償?shù)亩O管衰減器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高頻調(diào)諧器，特別是在包含50至800MHz頻帶中工作的高頻電視接收機(jī)調(diào)諧器的PIN二極管衰減器。
已經(jīng)熟知，在本發(fā)明涉及的頻帶中，雜散和寄生電容、引線長度、以及元件結(jié)構(gòu)和布局對(duì)可接受的性能經(jīng)常是非常關(guān)鍵的，隨著數(shù)字式先進(jìn)電視(ATV)的出現(xiàn)，對(duì)寬帶線性調(diào)諧器的需求顯得更加重要。
PIN二極管衰減器在本領(lǐng)域是熟知的。它們的障礙在于當(dāng)處理HDTV應(yīng)用所需的甚高頻信號(hào)時(shí)PIN二極管不是一種理想的＂開路＂或＂短路＂電路。實(shí)際上，PIN二極管呈現(xiàn)出與一個(gè)電阻和一個(gè)小電容的并聯(lián)相關(guān)的特性。因此，在更高的頻率，一個(gè)串聯(lián)PIN二極管衰減器的衰減趨于下降。另外，由于減小了在該頻帶更高的頻率部分衰減信號(hào)中AGC范圍的影響，當(dāng)考慮到AGC范圍時(shí)加重了這一問題。由于PIN二極管衰減器設(shè)置在RF調(diào)諧器部分的前面，它對(duì)用來防止調(diào)諧器電路信號(hào)過載的最大衰減和平坦的頻率響應(yīng)非常重要。本發(fā)明基本上延續(xù)了有用的AGC范圍并補(bǔ)償PIN二極管衰減器應(yīng)在感興趣的頻帶上呈現(xiàn)的頻率相關(guān)斜率。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種用于高頻電視和其它信號(hào)的新的PIN二極管衰減器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種被補(bǔ)償以便在信號(hào)頻率的寬帶上和AGC電平的寬范圍提供相對(duì)平坦的頻率響應(yīng)的PIN二極管衰減器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種具有低的最小介入損耗和制造成本相對(duì)便宜的補(bǔ)償PIN二極管衰減器。
本發(fā)明的這些和其它目的以及優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖閱讀下面的描述時(shí)將變得顯而易見，其中

圖1是本發(fā)明的補(bǔ)償PIN二極管衰減器的簡化示意圖；圖2說明了用于實(shí)現(xiàn)負(fù)性互耦合系數(shù)的補(bǔ)償電感器的排列；
圖3和4說明了本發(fā)明印刷電路板裝置的前和后側(cè)；和圖5是表明本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的一系列曲線。
參考圖1，由虛線框表示一電視調(diào)諧器的前端10。一個(gè)同軸輸入端12接收50至800MHz頻帶內(nèi)的信號(hào)。(可以理解也可采用約為幾十兆赫茲的更高的頻率信號(hào))。輸入阻抗約為75歐姆。所選擇的信號(hào)經(jīng)電容器14和電容器C1耦合到PIN二極管D1的陽極。一個(gè)固定DC電壓源(B+)經(jīng)扼流圈L4耦合到電容器14和C1之間的結(jié)點(diǎn)A。一個(gè)可變AGC電壓通過扼流圈L1施加到C1和PIN二極管D1陽極的結(jié)點(diǎn)。PIN二極管D1的陰極(結(jié)點(diǎn)B)經(jīng)電容器18耦合到一個(gè)端子19，該端子向調(diào)諧器前端10中的一個(gè)RF和混頻器電路(未示出)提供信號(hào)。PIN二極管D2的陽極連接到結(jié)點(diǎn)A，其陰極連接到串聯(lián)補(bǔ)償電感器L2A和L2B。同樣，PIN二極管D3的陰極連接到結(jié)點(diǎn)B，其陽極連接到串聯(lián)補(bǔ)償電感器L3A和L3B。L2B和L3B的另一端經(jīng)電阻器24連接在一起，并分別經(jīng)并聯(lián)旁路電容器C2、C4和C3、C5對(duì)分開接到地電位面。一個(gè)由扼流圈26和電阻28串聯(lián)組成的電路從結(jié)點(diǎn)B耦合到地電位，以閉合用于控制串聯(lián)PIN二極管D1的電阻和并聯(lián)PIN二極管D2和D3的電阻的直流電流環(huán)路。如圖中＂-M＂所示，補(bǔ)償電感器L2A、L2B和L3A、L3B相互耦合配置，以產(chǎn)生負(fù)耦合系數(shù)。
如圖2所示，補(bǔ)償電感器L2A、L2B和L3A、L3B以金屬箔(帶線)的形式處在印刷電路板(未示出)相對(duì)側(cè)上。沿箔長度方向相互靠近設(shè)置這些箔并相互重疊。電感器L2A和L2B在印刷電路板的相對(duì)側(cè)上并分別經(jīng)＂鍍通＂孔30和32連接的一起。同樣，電感器L3A和L3B在印刷電路板的相對(duì)側(cè)上并分別經(jīng)鍍通孔36和34連接的一起。它們的連接使信號(hào)電流以相反方向流經(jīng)其中，在電感器之間引起一負(fù)性互耦合系數(shù)。
實(shí)際上，調(diào)諧器前端在高質(zhì)量(玻璃)印刷電路板上被小型化，其上包括印刷導(dǎo)電箔的補(bǔ)償電感器L2A、L2B和L3A、L3B以及地電位箔在其附近。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)以消除或減小到各個(gè)元件的引線長度，引線長度對(duì)電路性能有很嚴(yán)重的不良影響。
為了描述而不是限定，所有耦合電容器為0.02微法，電阻器24為470歐姆，電阻器28為5600歐姆，所有扼流圈為1.5微亨。電容器和電阻器全部為表面安裝型。電感器L2A、L2B、L3A、L3B的電感值和互感M非常小，在一至幾nH(毫微亨)之間，主要取決于二極管D1的寄生電容和補(bǔ)償?shù)念l率范圍。二極管是電流型PIN二極管，最好具有不超過1.25pF的截止電容。
圖3和4示出補(bǔ)償調(diào)諧器前端的印刷電路板配置，示出了印刷電路板的相對(duì)側(cè)。配合圖3和4的角部標(biāo)志A、B、C和D將再現(xiàn)實(shí)際印刷電路板的箔圖形和元件布局。通過識(shí)別開口區(qū)38，將地電位箔區(qū)在圖3和4中分別表示為20和22?？珊苋菀卓闯觯砻姘惭b元件跨接箔截面以形成圖1的示意圖中描繪的電路配置。這種結(jié)構(gòu)是典型的高頻工作，因此不需要詳細(xì)說明。然而，對(duì)電感器L2A、L2B、L3A和L3B的布局應(yīng)特別指出。
圖5示出三條曲線，曲線60表示在沒有任何補(bǔ)償情況下PIN衰減器最大衰減的頻率響應(yīng)，曲線70表示具有第一固定值B+的電路的衰減，曲線80表示具有不同固定值B+的類似表示。在電視信號(hào)特別感興趣的區(qū)域(500MHz至860NHz)，與未補(bǔ)償曲線的60相比，經(jīng)補(bǔ)償?shù)那€70和80相對(duì)平坦并呈現(xiàn)較高程度的衰減。很明顯，從這些曲線顯現(xiàn)出了補(bǔ)償電路的優(yōu)點(diǎn)。
至此所描述的是一種針對(duì)大范圍衰減電平具有相對(duì)平坦頻率響應(yīng)的新穎的寬帶、低損耗PIN二極管衰減器?？梢岳斫?，在不脫離本發(fā)明真實(shí)精神和范圍的情況下本發(fā)明所描述的實(shí)施例中的許多改進(jìn)和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。本發(fā)明僅由權(quán)利要求中所定義的內(nèi)容限定。
權(quán)利要求
1.一種用于變換一個(gè)頻帶的高頻信號(hào)的寬帶衰減器，所述衰減器受AGC信號(hào)衰減電位的范圍支配，包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端；一個(gè)串聯(lián)在所述輸入端和所述輸出端之間的第一PIN二極管，所述第一PIN二極管在所述頻帶上和所述AGC范圍呈現(xiàn)一頻率相關(guān)斜率；耦合到所述第一PIN二極管相對(duì)端的一個(gè)第二和一個(gè)第三PIN二極管；用于建立交流地電位的裝置；和將所述第二PIN二極管的陰極和所述第三PIN二極管的陽極分別耦合到所述交流地電位，以便針對(duì)所述頻率相關(guān)斜率補(bǔ)償所述第一PIN二極管的補(bǔ)償裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衰減器，其中所述補(bǔ)償裝置包括將所述陰極和所述陽極分別耦合到所述交流地電位的第一和第二電感器；和用于在所述第一和所述第二電感器之間建立一負(fù)性互耦合系數(shù)的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衰減器，其中所述第一和所述第二電感器包括相互相鄰設(shè)置的金屬箔帶，以使信號(hào)電流在其中以相反方向流動(dòng)并建立所述的負(fù)性互耦合系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衰減器，其中所述頻帶包含50至800MHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的衰減器，進(jìn)一步包括用于建立所述交流地電位的電容元件。
6.一種用于變換50至800MHz頻帶中高頻信號(hào)的寬帶衰減器，所述衰減器受AGC信號(hào)衰減電位的范圍支配，包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端；一個(gè)串聯(lián)在所述輸入端和所述輸出端之間的第一PIN二極管，所述第一PIN二極管在所述頻帶上和所述AGC范圍呈現(xiàn)一頻率相關(guān)斜率；連接到所述第一PIN二極管相對(duì)端的一個(gè)第二和一個(gè)第三PIN二極管；用于建立交流地電位的電容裝置；將所述第二PIN二極管的陰極和所述第三PIN二極管的陽極分別耦合到所述電容器裝置的第一和第二電感器；和所述第一和所述第二電感器包括相互相鄰設(shè)置的金屬箔帶，以使信號(hào)電流在其中以相反方向流動(dòng)，以建立用于補(bǔ)償所述第一PIN二極管的所述頻率相關(guān)斜率的負(fù)性互耦合系數(shù)。
全文摘要
一種在50至800MHz頻帶中的信號(hào)衰減器受AGC信號(hào)衰減電位的范圍支配,包括一個(gè)串聯(lián)在一輸入端和一輸出端之間的第衰減PIN二極管,其相對(duì)端經(jīng)第二和第三阻抗匹配PIN二極管交流耦合到交流地電位。第一PIN二極管在寬信號(hào)頻帶上和AGC范圍呈現(xiàn)一頻率相關(guān)斜率。金屬箔帶形式的第一和第二電感器連接在第二和第三PIN二極管與交流地電位之間。箔帶相互靠近設(shè)置并排列,以使信號(hào)電流在其中以相反方向流動(dòng)以建立用于補(bǔ)償?shù)谝籔IN二極管的頻率相關(guān)斜率的負(fù)性互耦合系數(shù)。
文檔編號(hào)H04N5/52GK1199986SQ98100730
公開日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1998年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月12日
發(fā)明者皮埃爾·多布羅沃爾尼 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社