定向功率耦合器及射频前端模块制造技术

技术编号:15685366 阅读:153 留言:0更新日期:2017-06-23 18:09
本实用新型专利技术公开了一种定向功率耦合器及射频前端模块,所述功率耦合器包括射频输入端口、射频输出端、耦合输出端口、耦合线圈和耦合系数补偿电路。所述耦合线圈包括第一电感线圈和第二电感线圈。所述耦合系数补偿电路包括第一电阻、第二电阻、电感和电容,其中,第一电感线圈的一个连接端与射频输入端口相连,其另一连接端与射频输出端口相连;第一电阻和电容串联于第二电感线圈的一端和接地端之间;电感和第二电阻串联于第二电感线圈的另一端和接地端之间,且电感和第二电阻之间的连接节点与所述耦合输出端口相连。本实用新型专利技术中的定向功率耦合器包括耦合线圈和耦合系数补偿电路,从而不仅实现了高集成度,而且可以工作在超过2Ghz的超宽带宽下。

【技术实现步骤摘要】
定向功率耦合器及射频前端模块
本技术涉及射频定向功率耦合器领域,特别涉及一种高集成度超宽带的定向功率耦合器。
技术介绍
在现代通讯系统中,往往需要将一路微波功率按比例分成几路,实现这个功能的器件称为功率分配元器件既功率耦合器。随着通讯技术的快速发展,对功率耦合器的模块化,小型化,集成化的要求日益增强,传统的功率耦合器已经无法满足市场的需要。在4G通讯系统中,要求功率耦合器的带宽达到2Ghz的超宽带宽。为了达到这个目的,目前常见的解决方案是:在系统中额外使用一颗或者多颗功率耦合器来实现宽带功率定向耦合功能。但是,这种解决方案带来的问题是,占用模块中本已宝贵的空间,引入额外的射频干扰,增加模块的成本。请参考图1所示,其为传统的功率耦合器在一个实施例中的电路示意图;请参考图2所示,其为传统的定向功率耦合器的仿真示意图。因此有必要提供一种新的解决方案来解决上述问题。【本
技术实现思路
】本技术的目的在于提供一种定向功率耦合器及使用该射频前端模块,其不仅具有良好的集成度,而且可以工作在超宽带宽下。根据本技术的目的,本技术提供一种功率耦合器,其包括射频输入端口、射频输出端、耦合输出端口、耦合线圈和耦合系数补偿电路,所述耦合线圈包括第一电感线圈和第二电感线圈,所述耦合系数补偿电路包括第一电阻、第二电阻、电感和电容,其中,第一电感线圈的一个连接端与射频输入端口相连,其另一连接端与射频输出端口相连;第一电阻和电容串联于第二电感线圈的一端和接地端之间;电感和第二电阻串联于第二电感线圈的另一端和接地端之间,且电感和第二电阻之间的连接节点与所述耦合输出端口相连。进一步的,所述第一电阻的一端与所述第二电感线圈的一端,所述第一电阻的另一端与电容的一端相连,电容的另一端与接地端相连;所述电感的一端与第二电感线圈的另一端,所述电感的另一端与第二电阻的一端相连,第二电阻的另一端与接地端相连。根据本技术的另一个方面,本技术提供了一种射频前端模块,其包括功率耦合器。所述功率耦合器,其包括射频输入端口、射频输出端、耦合输出端口、耦合线圈和耦合系数补偿电路,所述耦合线圈包括第一电感线圈和第二电感线圈,所述耦合系数补偿电路包括第一电阻、第二电阻、电感和电容,其中,第一电感线圈的一个连接端与射频输入端口相连,其另一连接端与射频输出端口相连;第一电阻和电容串联于第二电感线圈的一端和接地端之间;电感和第二电阻串联于第二电感线圈的另一端和接地端之间,且电感和第二电阻之间的连接节点与所述耦合输出端口相连。与现有技术相比,本技术中的定向功率耦合器包括耦合线圈和耦合系数补偿电路,从而不仅实现了高集成度,而且可以工作在超过2Ghz的超宽带宽下。【附图说明】结合参考附图及接下来的详细描述,本技术将更容易理解,其中同样的附图标记对应同样的结构部件,其中:图1为传统的功率耦合器在一个实施例中的电路示意图;图2为传统的定向功率耦合器的仿真示意图;图3为本技术在一个实施例中的定向功率耦合器的电路示意图;图4为图3所示的定向功率耦合器的仿真示意图。【具体实施方式】为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。请参考图3所示,其为本技术在一个实施例中的功率耦合器的电路示意图。请参考图4所示,其为图3所示的功率耦合器的仿真示意图。图3所示的功率耦合器包括射频输入端口RFIN、射频输出端RFOUT、耦合输出端口Couplerout、耦合线圈110和耦合系数补偿电路120。所述耦合线圈110包括第一电感线圈112和第二电感线圈114。所述耦合系数补偿电路120包括第一电阻R1、第二电阻R2、电感L1和电容C1。其中,第一电感线圈112的一个连接端与射频输入端口RFIN相连,其另一连接端与射频输出端口RFOUT相连;第一电阻R1和电容C1串联于第二电感线圈114的一端和接地端之间;电感L1和第二电阻R2串联于第二电感线圈114的另一端和接地端之间,且电感L1和第二电阻R2之间的连接节点与所述耦合输出端口Couplerout相连。在图2所示的具体实施例中,所述第一电阻R1的一端与所述第二电感线圈114的一端,所述第一电阻R1的另一端与电容C1的一端相连,电容C1的另一端与接地端相连;所述电感L1的一端与第二电感线圈114的另一端,所述电感L1的另一端与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与接地端相连。射频能量(信号)从射频输入端口RFIN输入图2所示的功率耦合器,其中,一部分能量从射频输出端口RFOUT输出,另一部分能量通过耦合线圈110耦合到另一路,经过耦合系数补偿电路120后,通过耦合输出端口Couplerout输出。在所述耦合系数补偿电路120中,通过选取不同取值的电感L1来调整耦合器的工作带宽;通过选取不同取值的第一电阻R1和/或电容C1来调整耦合器工作频带内的耦合平坦度;通过选取不同取值的第二电阻R2来调整耦合输出端口Couplerout的反射系数。与现有技术相比,本技术中的功率耦合器包括以下两个重要的专利技术点。第一点:非常高的集成度。目前主流的射频前端模块的尺寸越来越小,模块内含有多个管芯以及各类匹配元件,留给耦合器的空间极为有限,这就决定了耦合器必须具备很高的集成度。为了实现此目标,本技术去掉了传统耦合器需要的多个分离元件,只保留四个分离元件,大大提高了耦合器的集成度。第二点:宽带特性。目前主流的射频前端模块的工作频率从700Mhz—2.7Ghz不等,这决定耦合器必须能工作在很宽的带宽下适应不同模块的要求。正常来说频率越高耦合系数越强,需要保持低频和高频具备相似的耦合系数。为了实现此目标,本技术中设计了高频耦合系数补偿电路120,使用此电路可以有效控制耦合器在高频下的耦合系数,使耦合器在低频到高频均保持一致的耦合系数。例如,使用本技术的功率耦合器,在1GHz到4GHz的耦合度差异在1db左右(请参见图4所示),而传统的定向功率耦合器的耦合度差异超过8db(请参见图2所示)。需要特别说明的是,使用本技术的射频前端模块,无需额外的器件既可以使之具备功率耦合器的功能,从而降低了射频通讯模块的成本,增加了射频通讯模块的集成度,为通讯模块赢得了宝贵的额外空间。得益于本技术电路的宽带特性,本技术亦可广泛适用于射频前端模块如:功率放大器,低噪声放大器模块,射频开关模块,天线调谐模块等。本技术中的“耦接”、“相连”、“相接”、“连接”、“接地”等表示电性连接的词,除了特别说明的外,都表示直接或间接的电性相连,间接的电性相连意味着中间可以串联一些器件,比如电阻或电感等。上述说明已经充分揭露了本技术的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本技术的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本技术的权利要求书的范围。相应地,本技术的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。本文档来自技高网...
定向功率耦合器及射频前端模块

【技术保护点】
一种功率耦合器,其特征在于,其包括射频输入端口、射频输出端、耦合输出端口、耦合线圈和耦合系数补偿电路,所述耦合线圈包括第一电感线圈和第二电感线圈,所述耦合系数补偿电路包括第一电阻、第二电阻、电感和电容,其中,第一电感线圈的一个连接端与射频输入端口相连,其另一连接端与射频输出端口相连;第一电阻和电容串联于第二电感线圈的一端和接地端之间;电感和第二电阻串联于第二电感线圈的另一端和接地端之间,且电感和第二电阻之间的连接节点与所述耦合输出端口相连。

【技术特征摘要】
1.一种功率耦合器,其特征在于,其包括射频输入端口、射频输出端、耦合输出端口、耦合线圈和耦合系数补偿电路,所述耦合线圈包括第一电感线圈和第二电感线圈,所述耦合系数补偿电路包括第一电阻、第二电阻、电感和电容,其中,第一电感线圈的一个连接端与射频输入端口相连,其另一连接端与射频输出端口相连;第一电阻和电容串联于第二电感线圈的一端和接地端之间;电感和第二电阻串联于第二电感线圈的另一端和接地端之间,且电感和第二电阻之间的连接节点与所述耦合输出端口相连。2.根据权利要求1所述的功率耦合器,其特征在于,所述第一电阻的一端与所述第二电感线圈的一端,所述第一电阻的另一端与电容的一端相连,电容的另一端与接地端相连;所述电感的一端与第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵罡郁利民
申请(专利权)人:无锡中普微电子有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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