专利名称：温度补偿衰减器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子及通信的高频及微波有源器件和系统温度特性补偿的温度补偿
衰减器，可用于各种高频和微波电路及系统。尤其适合于温度特性要求严格的移动通信系 统、卫星通信系统、卫星导航系统、雷达系统。
背景技术：
为了减少高频及微波有源器件的温度特性的漂移。现在的采用的方法非常复杂， 使用器件多，研发周期长，成本高，故障率高。例如，高频及微波功率放大器其增益随着环境 温度而变化，其输出功率也相应地发生变化，严重地影响了器件乃至整个系统的特性指标 和安定性。为了减少环境温度变化引起的高频及微波功率放大器的增益和功率的变化，在 系统中使用温度检知器，功率耦合器，检波器，信号编程处理器，存储器，具有AGC (自动增 益控制)或APC(自动功率控制)功能的前置放大器等诸多有源器件，以及上述器件用的电 源及控制系统。 为了解决温度特性的漂移，要求其器件做到
(1)宽频带特性 (2)输入端和输出端都要有小的反射系数
(3)输入端和输出端有较大的隔离度 (4)输入端和输出端的特性阻抗符合接入系统的要求。例如50欧姆，75欧姆等设 计。
发明内容
本发明提供了一种实现高频及微波电子通信的高频及微波有源器件和系统温度 特性补偿的温度补偿衰减器。 为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是提供一种温度补偿衰减器，其 包括基体(6)，制作在该基体上的膜状热敏电阻(1)和膜状电阻(2)、信号输入端(3)和信 号输出端(4)、接地端(5)，其特征在于该膜状热敏电阻(1)的两端分别连接在信号输入端 (3)和信号输出端(4)，该膜状电阻(2)的第一端(2-l)、第二端(2-2)分别与信号输入端 (3)和信号输出端(4)相连接，该膜状电阻(2)的第三端(2-3)与接地端(5)相连接。
本发明的另外一种解决方案是提供一种温度补偿衰减器，其包括基体(6)、制 作在该基体上的膜状电阻(11)和膜状热敏电阻(22)、信号输入端(3)和信号输出端(4)、 接地端(5)，其特征在于该膜状电阻(11)的两端分别连接在信号输入端(3)和信号输出 端(4)，该膜状热敏电阻(22)的第一端(22-1)、第二端(22-2)分别与信号输入端(3)和信 号输出端(4)相连接，该膜状热敏电阻(22)的第三端(22-3)与接地端(5)相连接。
本发明的另外一种解决方案是提供一种温度补偿衰减器，其包括基体(6)，制 作在该基体上的两个具有相反温度特性的膜状热敏电阻(111)和膜状热敏电阻(222)、 信号输入端(3)和信号输出端(4)、接地端(5)，其特征在于该膜状热敏电阻(111)的两端分别连接在信号输入端(3)和信号输出端(4)，另一个膜状热敏电阻(222)的第一端 (222-1)、第二端(222-2)分别与信号输入端(3)和信号输出端(4)相连接，该膜状热敏电 阻(222)的第三端(222-3)与接地端(5)相连接。 本发明的有益效果是利用膜状热敏电阻，构成一种宽频带的随温度变化衰减量 而变化的温度补偿衰减器。通过将温度补偿衰减器接入高频及微波有源电路中，可以补偿 由于温度变化而带来的高频及微波有源器件的增益的变动或有源器件的RF特性的漂移， 即使在恶劣的环境温度变化的条件下，也可以保证高频及微波有源器件的增益安定不变或 补偿有源器件的RF特性的漂移。
因此本发明具有以下优点 (1)具有极宽的频带，极小的反射系数，较好的隔离度。 (2)由于本发明，是无源器件，成本低，体积小，制作简单，可靠性好。适合于轻量移 动通信终端。
(3)不需要复杂的控制方试和器件，使用非常方便简单。例如，为了补偿环境温度 变化引起的高频及微波功率放大器的增益或功率的变化，只需测出此功率放大器在高低温 时的增益或功率的变化量。根据需要在功率放大器前，后甚至在放大器内部加入恰好能补 偿增益或功率的变化量的与其对应的温度补偿衰减器即可。
(4)不需要解决信号的同步问题。 (5)非常适合室外及恶劣条件下的设置的通信设备，如移动通信直放站，广播电视 塔放，公用天线设备，卫星接收高频头，GPS， WLAN等等。 (6)适合于发热功率器件而引起的增益或功率的变化的补偿。如移动通信基站发 射机开机之后短期和长期发热状态而引起的增益或功率的变化。
(7)适合于对室内温度变化要求高的仪表或测试器。
附图
图1是本发明第一实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。
图2是第二实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。
图3是第三实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。
图4是第四实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。
图5是第五实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图l，本发明第一实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。在该基体6 的表层上由信号输入端3、信号输出端4、膜状热敏电阻1、膜状电阻2、接地端5制作成衰减 器，该膜状热敏电阻1的两端分别与信号输入端3和信号输出端4相连接，该膜状电阻2的 第一端2-1与信号输入端3相连接、该膜状电阻2的第二端2-2与信号输出端4相连接、该 膜状电阻2的第三端2-3与接地端5相连接。该膜状热敏电阻1可以是负温度系数的热敏 电阻(NTC)或正温度系数的热敏电阻(PTC)。当该膜状热敏电阻1是NTC时，所组成的衰减 器是一个温度补偿用衰减器；当该膜状热敏电阻1是PTC时，所组成的温度补偿衰减器相当 于一个射频软开关。该膜状热敏电阻1可以是厚膜热敏电阻或薄膜热敏电阻；该膜状电阻 2可以是厚膜电阻或薄膜电阻。
比如要求制作一个在25t:时3dB的温度补偿衰减器，要求工作在DC到6GHz，温 度范围为-4(TC到+105t:，衰减器的衰减量从5dB变到1.8dB。采用本实施例的电路结构， 膜状热敏电阻1选用膜状NTC的热敏电阻，25t:时其阻值为17欧姆，膜状电阻第一端到第 三端的阻值与第二端到第三端的阻值相等为152欧姆。实际测试的数据是当温度从25t: 变化到_401:时，衰减量从3dB变为5. ldB，当温度从25t:变化到+105°0时，衰减量从3dB 变为1. 8dB，反射系数(SWR)在lGHz时，小于1. 3，完全可以实现温度补偿衰减器的功能。
请参阅图2，它是本发明第二实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。该膜状热 敏1的几何形状可以是多边形、多角形或圆弧形，甚至是圆形、椭圆形等形状，只要是按第 一实施例中的连接关系来制作，都可以实现温度补偿的衰减器。本实施例中，该膜状热敏电 阻1是一个多边形的膜状热敏电阻，该膜状热敏电阻可以是负温度特性的热敏电阻或正温 度特性的热敏电阻。由于热敏材料或衰减器尺寸的限制，该热敏电阻1或该膜状电阻2需 要制作成图2的图形，其射频特性更好。 请参阅图3，它是本发明第三实施例温度补偿衰减器的电路结构示意图。该膜状热 敏1或该膜状电阻2的几何形状可以是多边形、多角形或圆弧形，甚至是圆形、椭圆形等形 状，只要是按第一实施例中的连接关系来制作，都可以实现温度补偿的衰减器的功能。本实 施例中的膜状电阻2是一个圆弧状的膜状电阻。 请参阅图4，它是本发明的第四实施例的电路结构示意图。它与第一实施例的电路 结构完全相同，只是该膜状电阻的特性不同，第一实施例中的膜状热敏电阻1在本实施例 中是一个膜状电阻11 ;第一实施例中的膜状电阻2在本实施例中是一个膜状热敏电阻22。 这样制成的衰减器与第一实施例相比，温度变化引起的衰减量的变化要小些。
请参阅图5，它是本发明的第五实施例的电路结构示意图。在该基体6的表层上 由信号输入端3、信号输出端4、有两个具有相反温度特性的膜状热敏电阻， 一个是膜状热 敏电阻111、另一个是膜状热敏电阻222、还有接地端5组成一个的衰减器。该膜状热敏电 阻111的两端分别与信号输入端3和信号输出端4相连接，该膜状热敏电阻222的第一端 222-1与信号输入端3相连接、该膜状热敏电阻222的第二端222-2与信号输出端4相连接、 该膜状热敏电阻222的第三端222-3与接地端5相连接。当该膜状热敏电阻111是负温度 系数的热敏电阻(NTC)时，该膜状热敏电阻222是正温度系数的热敏电阻(PTC)，所组成的 衰减器是一个温度补偿用衰减器；当该膜状热敏电阻111是正温度系数的热敏电阻(PTC) 时，该膜状热敏电阻222是负温度系数的热敏电阻(NTC)，所组成的温度补偿衰减器相当于 一个射频软开关。该膜状热敏电阻111可以是厚膜热敏电阻或薄膜热敏电阻；该膜状电阻 222可以是厚膜电阻或薄膜电阻。与第一实施例相比，膜状电阻2改为与膜状热敏电阻111 的温度特性相反的膜状热敏电阻222，这样的电路衰减器，其射频特性最好，电路可实现很 好的射频匹配、衰减器的衰减量温度变化最更大。但制作成本与前几种实施例相比要高。同 样，膜状热敏电阻111或膜状热敏电阻222的几何形状可以是多边形、多角形或圆弧形，甚 至是圆形、椭圆形等形状，只要是按本实施例中的连接关系来制作，都可以实现温度补偿的 衰减器。 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在 本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范 围之内。
权利要求
一种温度补偿衰减器，其包括基体(6)，制作在该基体上的膜状热敏电阻(1)和膜状电阻(2)、信号输入端(3)和信号输出端(4)、接地端(5)，其特征在于该膜状热敏电阻(1)的两端分别连接在信号输入端(3)和信号输出端(4)，该膜状电阻(2)的第一端(2-1)、第二端(2-2)分别与信号输入端(3)和信号输出端(4)相连接，该膜状电阻(2)的第三端(2-3)与接地端(5)相连接。
2. 根据权利要求1所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状热敏电阻(1)是负温 度系数的热敏电阻或正温度系数的热敏电阻。
3. 根据权利要求1所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状热敏电阻(1)是厚膜 热敏电阻或薄膜热敏电阻；该膜状电阻(2)是厚膜电阻或薄膜电阻。
4. 根据权利要求1所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状热敏电阻(1)或该膜 状电阻(2)的几何形状可以是多边形、多角形或圆弧形。
5. —种温度补偿衰减器，其包括基体(6)，制作在该基体上的膜状电阻(11)和膜状 热敏电阻(22)、信号输入端(3)和信号输出端(4)、接地端(5)，其特征在于该膜状电阻(II) 的两端分别连接在信号输入端(3)和信号输出端(4)，该膜状热敏电阻(22)的第一端 (22-1)、第二端(22-2)分别与信号输入端(3)和信号输出端(4)相连接，该膜状热敏电阻 (22)的第三端(22-3)与接地端(5)相连接。
6. 根据权利要求5所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状热敏电阻(22)是负温 度系数的热敏电阻或正温度系数的热敏电阻。
7. 根据权利要求5所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状电阻(11)是厚膜电阻 或薄膜电阻。该膜状热敏电阻(22)是厚膜热敏电阻或薄膜热敏电阻。
8. 根据权利要求5所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状电阻(11)或该膜状热 敏电阻(22)的几何形状可以是多边形、多角形或圆弧形。
9. 一种温度补偿衰减器，其包括基体(6)，制作在该基体上的两个具有相反温度特性 的膜状热敏电阻(111)和膜状热敏电阻(222)、信号输入端(3)和信号输出端(4)、接地端 (5)，其特征在于该膜状热敏电阻(111)的两端分别连接在信号输入端(3)和信号输出端 (4)，另一个膜状热敏电阻(222)的第一端(222-1)、第二端(222-2)分别与信号输入端(3) 和信号输出端(4)相连接，该膜状热敏电阻(222)的第三端(222-3)与接地端(5)相连接。
10. 根据权利要求9所述的温度补偿衰减器，其特征在于当该膜状热敏电阻(111)是 负温度系数的热敏电阻时，另一个膜状热敏电阻(222)是正温度系数的热敏电阻；当该膜 状热敏电阻(111)是正温度系数的热敏电阻时，另一个膜状热敏电阻(222)是负温度系数 的热敏电阻。
11. 根据权利要求9所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状热敏电阻(111)是 厚膜热敏电阻或薄膜热敏电阻；另一个膜状热敏电阻(222)是厚膜热敏电阻或薄膜热敏电 阻。
12. 根据权利要求9所述的温度补偿衰减器，其特征在于该膜状热敏电阻(111)或另 一个膜状热敏电阻(222)的几何形状可以是多边形、多角形或圆弧形。
全文摘要
本发明公开了一种温度补偿衰减器，其包括基体，设置在该基体上的两个膜状热敏电阻、信号输入端和信号输出端，一个膜状热敏电阻的两端分别连接在信号输入端和信号输出端，另一个膜状热敏电阻的第一端、第二端分别与信号输入端和信号输出端相连接，该膜状热敏电阻的第三端与接地端相连接，该两个膜状热敏电阻的温度特性相反。通过将这种温度补偿衰减器接入高频及微波有源电路中，可以补偿由于温度变化而带来的高频及微波有源器件的增益的变动或有源器件的RF特性的漂移。可用于各种高频和微波电路及系统，尤其适合于温度特性要求严格的移动通信系统、卫星通信系统、雷达系统。
文档编号H01P1/30GK101752637SQ200810190568
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月7日 优先权日2008年12月7日
发明者阎跃军, 阎跃鹏 申请人:深圳市研通高频技术有限公司