[发明专利]多频段耦合电路

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子工业，更具体地涉及无线电收发机系统。更具体地，本发明涉及多频段双向耦合器。

背景技术

耦合器通常用于采样所谓主传输线或初级传输线上的功率的一部分，以将其引向位于附近的另一所谓的耦合线或副线。根据耦合器是由离散无源元件形成(集总元件耦合器)还是由待耦合的彼此足够近的传导线形成(分布式耦合器)，耦合器能够被分成两类。本发明涉及第二类耦合器。主线的端口通常被指定为IN(输入)和OUT(输出)。耦合线的端口通常被指定为CPLD(被耦合的)和ISO(被隔离的)。

在许多应用中，需要采样通过线路传输的功率的一部分，例如以控制发送系统中的放大器的功率，根据与天线的反射有关的损耗来控制发送机放大器的线性，动态匹配天线，等等。

耦合器的主要参数为：

插入损耗，表示主线的端口IN和端口OUT之间的传输损耗(插入损耗被定义为在耦合器的另两个端口CPLD和ISO带有50欧姆阻抗的负载时的损耗)；

耦合度，表示端口IN和端口CPLD之间的传输损耗(因而耦合度被定为在这两个端口OUT和ISO带有50欧姆阻抗的负载时的损耗)；

隔离度，表示端口IN和端口ISO之间的传输损耗(隔离度被定义为在另两个端口OUT和CPLD带有50欧姆阻抗的负载时的损耗)；以及

方向性，表示从端口IN到端口ISO的传输损耗与从端口IN到端口CPLD的传输损耗之间的差。

理论上，理想耦合器表现出无穷大的方向性，也就是说，当信号从理想耦合器的主线的输入端口流向输出端口时，在位于该主线的输出端口前面的、其副线的端口上不存在功率。实际上，当耦合器的方向性对于在其副线的入口上恢复的功率而言足以使得能够确定主线中的功率流方向时(典型为大于20dBm)，该耦合器被称为是定向的。当耦合器的副线的两个端口被用于同时具有功率信息时，该耦合器被称为是双向的。

无线电收发机设备日益能够在数个频段中操作。例如移动电话便是这样的情况，手机已从双频发展成三频，然后发展成四频。

在发送模式和接收模式两者下，从而收发机链包括与设备能够处理的频段一样多的路径。每个路径与根据待处理的频段而确定尺寸的耦合器相关联。特别地，主线和副线的长度取决于该频段。

这种对于不同尺寸的耦合器的需要使得制造变得复杂。此外，对于不同长度的耦合器，方向性随耦合器不同而变化，这是不期望的。

在耦合器中，若其副线的两个端口和其主线的输出端口完美匹配，则不发生散乱反射。不幸的是现实中无法获得这样的完美匹配。特别地，通过耦合对功率部分进行采样的端口很少被理想地匹配。结果，散乱反射关于所恢复的信息产生错误。

从其采样信息的耦合器副线的端口的不匹配可能具有不同的原因。最经常地，耦合器被置于与其他电路相关联的绝缘基板(例如，印刷电路类型的绝缘基板)上。因而不能够确保测量端口的完美匹配(典型为50欧姆)。此外，若耦合器具有不同的尺寸，则该匹配存在随着耦合器不同而改变的风险。

发明内容

因此，本发明至少一个实施例的目的在于，克服每个路径使用一个耦合器的多频段无线收发机结构的所有或者部分缺点。

本发明实施例的目的在于，减小多频段耦合结构的体积。

本发明实施例的另一目的在于，通过使得测量对连接至测量端口的电路的匹配变化几乎不敏感或者不敏感来提高测量的可靠性。

为实现这些目的中的全部或者部分以及其他目的，本发明的一个实施例提供一种分布式多频段耦合电路，包括：

等于频段数量的数量为n的第一端子和第二端子；

第三端子和第四端子；

等于频段数量的数量为n的分布式耦合器，所有所述耦合器是相同的，并且根据最高频段确定其尺寸，每个耦合器包括：在第一和第二端口之间的、用于传送将以相关频段发送的信号的第一传导线，以及在第三和第四端口之间的、与所述第一传导线耦合的第二传导线；

在所述耦合器的第三端口之间级联连接的第一组电阻分配器，与第一耦合器关联的所述电阻分配器的端子被连接至耦合电路的第三端子；以及

在所述耦合器的第四端口之间级联连接的第二组电阻分配器，与第一耦合器关联的电阻分配器的端子被连接至耦合电路的第四端子。

根据本发明的一实施例，与最后一个耦合器关联的各电阻分配器的端子通过电阻元件被接地，该电阻元件的值为所述电阻分配器的各电阻元件的值的三倍。

根据本发明的一实施例，与序号为n-1的耦合器关联的电阻分配器被连接至序号为n的耦合器的第三端口和第四端口。