具有微带耦合器的直通线路定向功率传感器制造技术

公开了一种定向耦合器，具有耦合器、正向电阻衰减器、反射电阻衰减器、正向补偿电容器以及反射补偿电容器。耦合器的正向耦合器侧臂和反射耦合器侧臂被配置成从耦合器传输线部分得到正向能量采样和反射能量采样。正向电阻衰减器和反射电阻衰减器被配置成衰减正向能量采样和反射能量采样。正向补偿电容器和反射补偿电容器被配置成接收衰减的正向能量采样和衰减的反射能量采样，并产生频率补偿的正向能量采样和频率补偿的反射能量采样。

Direct line directional power sensor with microstrip coupler

A directional coupler is disclosed, which has a coupler, a forward resistance attenuator, a reflective resistance attenuator, a forward compensation capacitor, and a reflection compensation capacitor. The coupler side arm and the reflection coupler side arm are configured to obtain the positive energy sampling and the reflected energy sampling from the coupler transmission line section. The forward resistance attenuator and the reflective resistance attenuator are configured to attenuate the forward energy sampling and the reflected energy sampling. The forward compensation capacitor and the reflective compensation capacitor are configured to receive the attenuated forward energy sampling and attenuation of the reflected energy sampling, and generate the frequency compensation of the forward energy sampling and the frequency compensation of the reflected energy sampling.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有微带耦合器的直通线路定向功率传感器相关申请的交叉引用本申请要求2015年04月28日提交的名称为“THRU-LINEDIRECTIONALPOWERSENSORHAVINGMICROSTRIPCOUPLER”的美国临时专利申请序列号62/154,105的优先权，其全部内容通过引用的方式结合于此。
本申请涉及射频(RF)功率测量。更具体地，涉及具有微带耦合器的直通线路(thru-line)定向RF功率传感器。
技术介绍
在无线电通信行业内存在许多应用，其中期望测量存在于传输线结构内的功率。这增加了对RF功率传感器的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供定向耦合器。定向耦合器具有耦合器、正向电阻衰减器、反射电阻衰减器、正向补偿电容器以及反射补偿电容器。耦合器包括耦合器传输线部分和耦合结构。耦合结构具有耦合长度为D1的耦合线，耦合结构还具有电连接到耦合线的上游端的正向耦合器侧臂，以及电连接到耦合线的下游端的反射耦合器侧臂。耦合线耦合到耦合器传输线部分。正向耦合器侧臂被配置成使用耦合线从耦合器传输线部分得到正向能量采样，以及反射耦合器侧臂被配置成使用耦合线从耦合传输线部分得到反射能量采样。正向耦合器侧臂电连接到正向电阻衰减器并被配置成提供正向能量采样给正向电阻衰减器。正向电阻衰减器被配置成衰减正向能量的采样，从而产生衰减的正向能量采样，正向电阻衰减器电连接到正向补偿电容器并被配置成提供衰减的正向能量采样给正向补偿电容器。正向补偿电容器被配置成接收衰减的正向能量采样并产生频率补偿的正向能量采样。反射耦合器侧臂电连接到反射电阻衰减器并被配置成提供反射能量采样给反射电阻衰减器。反射电阻衰减器被配置成衰减反射能量的采样，从而产生衰减的反射能量采样，反射电阻衰减器电连接到反射补偿电容器并被配置成提供衰减的反射能量采样给反射补偿电容器。反射补偿电容器被配置成接收衰减的反射能量采样并产生频率补偿的反射能量采样。在本专利技术的另一方面中，如权利要求1提出的定向耦合器，其中定向耦合器被配置为频率补偿短线双向耦合器。在本专利技术的另一方面中，耦合线的耦合长度(D1)明显小于λ/4，其中λ是在定向耦合器的中心频率的耦合线中的RF波的波长。在本专利技术的另一方面中，耦合线的耦合长度(D1)在大约λ/32和λ/64之间。在本专利技术的另一方面中，耦合线的耦合长度(D1)大约是λ/42。在专利技术的另一方面中，耦合结构是印刷电路板(PCB)上的微带。在本专利技术的另一方面中，耦合器传输线部分能够是微带传输线或刚性空气传输线。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器被配置为旁路(shunt)电容器。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器被配置为馈通旁路(feedthrushunt)电容器。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器被配置为具有串联电容器和旁路电容器的电容分压器。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器被配置为具有串联电容器和馈通旁路电容器的电容分压器。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器被配置为具有第一旁路电容器和串联电容器以及第二旁路电容器的电容分压器，其中第二旁路电容器是馈通旁路电容器。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器被配置为旁路、旁路馈通、串联-旁路、串联-旁路馈通或旁路-串联-旁路馈通。在本专利技术的另一方面中，反射补偿电容器被配置为旁路电容器。在本专利技术的另一方面中，反射补偿电容器被配置为馈通旁路电容器。在本专利技术的另一方面中，反射补偿电容器被配置为具有串联电容器和旁路电容器的电容分压器。在本专利技术的另一方面中，反射补偿电容器被配置为具有串联电容器和馈通旁路电容器的电容分压器。在本专利技术的另一方面中，反射补偿电容器被配置为：旁路、旁路馈通、串联-旁路、串联-旁路馈通，或旁路-串联-旁路馈通。在本专利技术的另一方面中，反射补偿电容器被配置为具有第一旁路电容器和串联电容器以及第二旁路电容器的电容分压器，其中第二旁路电容器是馈通旁路电容器。在本专利技术的另一方面中，正向电阻衰减器包括芯片衰减器，以及反射衰减器包括芯片衰减器。在本专利技术的另一方面中，正向电阻衰减器包括芯片衰减器和集总衰减器，以及反射衰减器包括芯片衰减器和集总衰减器。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器和反射补偿电容器被配置成降低耦合线到耦合器传输线部分的耦合，从而整平定向耦合器的频率响应。在本专利技术的另一方面中，正向补偿电容器和反射补偿电容器还被配置成通过分压降低频率补偿的正向能量采样的等级和频率补偿的反射能量采样的等级，并降低正向平方律检测器和反射平方律检测器观测的阻抗。在本专利技术的另一方面中，正向电阻衰减器提供正向补偿电容器与耦合结构之间的隔离，以及反射电阻衰减器提供反射补偿电容器与耦合结构之间的隔离，从而防止正向补偿电容器和反射补偿电容器降低耦合结构的方向性。根据本专利技术的又一方面，提供一种射频(RF)功率传感器。RF功率传感器具有定向耦合器和功率测量电路。定向耦合器被配置成采样主传输线上的能量并提供频率补偿的正向能量采样和频率补偿的反射能量采样给功率测量电路。频率补偿的正向能量采样是在主传输线上的沿正向方向传输的能量的采样，以及频率补偿的反射能量采样是在主传输线上的沿反射方向传输的能量的采样。功率测量电路被配置成接收频率补偿的正向能量采样和频率补偿的反射能量采样，并输出代表在主传输线上传输的正向能量的校正的数字化正向功率，以及代表在主传输线上传输的反射能量的校正的数字化反射功率。定向耦合器包括耦合器、正向电阻衰减器、反射电阻衰减器、正向补偿电容器以及反射补偿电容器。耦合器包括耦合器传输线部分和耦合结构。耦合结构具有耦合长度为D1的耦合线，耦合结构还具有电连接到耦合线的上游端的正向耦合器侧臂，以及电连接到耦合线的下游端的反射耦合器侧臂。耦合线耦合到耦合器传输线部分。正向耦合器侧臂被配置成使用耦合线从耦合器传输线部分得到正向能量采样，以及反射耦合器侧臂被配置成使用耦合线从耦合传输线部分得到反射能量采样。正向耦合器侧臂电连接到正向电阻衰减器，并被配置成提供正向能量采样给正向电阻衰减器。正向电阻衰减器被配置成衰减正向能量的采样，从而产生衰减的正向能量采样，正向电阻衰减器电连接到正向补偿电容器，并被配置成提供衰减的正向能量采样给正向补偿电容器。正向补偿电容器被配置成接收衰减的正向能量采样，并产生频率补偿的正向能量采样。反射耦合器侧臂电连接到反射电阻衰减器，并被配置成提供反射能量采样给反射电阻衰减器。反射电阻衰减器被配置成衰减反射能量采样，从而产生衰减的反射能量采样，反射电阻衰减器电连接到反射补偿电容器并被配置成提供衰减的反射能量采样给反射补偿电容器。反射补偿电容器被配置成接收衰减的反射能量采样，并产生频率补偿的反射能量采样。在本专利技术的另一方面中，定向耦合器被配置为频率补偿短线双向耦合器。在本专利技术的另一方面中，耦合线的耦合长度(D1)明显小于λ/4，其中λ是在定向耦合器的中心频率的耦合线中的RF波的波长。在本专利技术的另一方面中，耦合线的耦合长度(D1)在大约λ/32和λ/64之间。在本专利技术的另一方面中，耦合线的耦合长度(D1)大约是λ/42。在本专利技术的另一方面中，耦合结构是印刷电路板(PCB)上的微带。在本专利技术的另一方面中，耦合器传输线部分能够是微带传输线或刚性空气传输线。在本专利技术的另一方面中，正向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向耦合器，包括：耦合器、正向电阻衰减器、反射电阻衰减器、正向补偿电容器以及反射补偿电容器；所述耦合器包括耦合器传输线部分和耦合结构；所述耦合结构具有耦合长度为D1的耦合线，所述耦合结构还具有电连接到所述耦合线的上游端的正向耦合器侧臂，以及电连接到所述耦合线的下游端的反射耦合器侧臂；所述耦合线耦合到所述耦合器传输线部分；所述正向耦合器侧臂被配置成使用所述耦合线从所述耦合器传输线部分得到正向能量采样，以及所述反射耦合器侧臂被配置成使用所述耦合线从所述耦合传输线部分得到反射能量采样；所述正向耦合器侧臂电连接到所述正向电阻衰减器，并被配置成提供所述正向能量采样给所述正向电阻衰减器；所述正向电阻衰减器被配置成衰减所述正向能量采样，从而产生衰减的正向能量采样，所述正向电阻衰减器电连接到所述正向补偿电容器，并被配置成提供所述衰减的正向能量采样给所述正向补偿电容器；所述正向补偿电容器被配置成接收所述衰减的正向能量采样并产生频率补偿的正向能量采样；所述反射耦合器侧臂电连接到所述反射电阻衰减器，并被配置成提供所述反射能量采样给所述反射电阻衰减器；所述反射电阻衰减器被配置成衰减所述反射能量采样，从而产生衰减的反射能量采样，所述反射电阻衰减器电连接到所述反射补偿电容器，并被配置成提供所述衰减的反射能量采样给所述反射补偿电容器；以及所述反射补偿电容器被配置成接收所述衰减的反射能量采样，并产生频率补偿的反射能量采样。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 US 62/154,1051.一种定向耦合器，包括：耦合器、正向电阻衰减器、反射电阻衰减器、正向补偿电容器以及反射补偿电容器；所述耦合器包括耦合器传输线部分和耦合结构；所述耦合结构具有耦合长度为D1的耦合线，所述耦合结构还具有电连接到所述耦合线的上游端的正向耦合器侧臂，以及电连接到所述耦合线的下游端的反射耦合器侧臂；所述耦合线耦合到所述耦合器传输线部分；所述正向耦合器侧臂被配置成使用所述耦合线从所述耦合器传输线部分得到正向能量采样，以及所述反射耦合器侧臂被配置成使用所述耦合线从所述耦合传输线部分得到反射能量采样；所述正向耦合器侧臂电连接到所述正向电阻衰减器，并被配置成提供所述正向能量采样给所述正向电阻衰减器；所述正向电阻衰减器被配置成衰减所述正向能量采样，从而产生衰减的正向能量采样，所述正向电阻衰减器电连接到所述正向补偿电容器，并被配置成提供所述衰减的正向能量采样给所述正向补偿电容器；所述正向补偿电容器被配置成接收所述衰减的正向能量采样并产生频率补偿的正向能量采样；所述反射耦合器侧臂电连接到所述反射电阻衰减器，并被配置成提供所述反射能量采样给所述反射电阻衰减器；所述反射电阻衰减器被配置成衰减所述反射能量采样，从而产生衰减的反射能量采样，所述反射电阻衰减器电连接到所述反射补偿电容器，并被配置成提供所述衰减的反射能量采样给所述反射补偿电容器；以及所述反射补偿电容器被配置成接收所述衰减的反射能量采样，并产生频率补偿的反射能量采样。2.根据权利要求1所述的定向耦合器，其中所述定向耦合器被配置为频率补偿短线双向耦合器。3.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述耦合线的所述耦合长度(D1)明显小于λ/4，其中λ是在所述定向耦合器的中心频率的所述耦合线中的RF波的波长。4.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述耦合线的所述耦合长度(D1)在大约λ/32和λ/64之间。5.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述耦合线的所述耦合长度(D1)大约是λ/42。6.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述耦合结构是印刷电路板(PCB)上的微带。7.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述耦合器传输线部分能够是微带传输线或刚性空气传输线。8.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器被配置为旁路电容器。9.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器被配置为馈通旁路电容器。10.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器被配置为具有串联电容器和旁路电容器的电容分压器。11.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器被配置为具有串联电容器和馈通旁路电容器的电容分压器。12.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器被配置为具有第一旁路电容器和串联电容器以及第二旁路电容器的电容分压器，其中所述第二旁路电容器是馈通旁路电容器。13.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器被配置为旁路、旁路馈通、串联-旁路、串联-旁路馈通或旁路-串联-旁路馈通。14.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述反射补偿电容器被配置为旁路电容器。15.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述反射补偿电容器被配置为馈通旁路电容器。16.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述反射补偿电容器被配置为具有串联电容器和旁路电容器的电容分压器。17.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述反射补偿电容器被配置为具有串联电容器和馈通旁路电容器的电容分压器。18.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述反射补偿电容器被配置为：旁路、旁路馈通、串联-旁路、串联-旁路馈通，或旁路-串联-旁路馈通。19.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述反射补偿电容器被配置为具有第一旁路电容器和串联电容器以及第二旁路电容器的电容分压器，其中所述第二旁路电容器是馈通旁路电容器。20.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向电阻衰减器包括芯片衰减器，以及所述反射衰减器包括芯片衰减器。21.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向电阻衰减器包括芯片衰减器和集总衰减器，以及所述反射衰减器包括芯片衰减器和集总衰减器。22.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器和所述反射补偿电容器被配置成降低所述耦合线到所述耦合器传输线部分的耦合，从而整平所述定向耦合器的频率响应。23.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向补偿电容器和所述反射补偿电容器还被配置成通过分压降低所述频率补偿的正向能量采样的等级和所述频率补偿的反射能量采样的等级，并降低正向平方律检测器和反射平方律检测器观测的阻抗。24.根据上述权利要求中任意一项所述的定向耦合器，其中所述正向电阻衰减器提供所述正向补偿电容器与所述耦合结构之间的隔离，以及所述反射电阻衰减器提供所述反射补偿电容器与所述耦合结构之间的隔离，从而防止所述正向补偿电容器和所述反射补偿电容器降低所述耦合器结构的方向性。25.一种射频(RF)功率传感器，包括：定向耦合器和功率测量电路；所述定向耦合器被配置成采样主传输线上的能量并提供频率补偿的正向能量采样和频率补偿的反射能量采样给所述功率测量电路；所述频率补偿的正向能量采样是在所述主传输线上的沿正向方向传输的能量的采样，以及所述频率补偿的反射能量采样是在所述主传输线上的沿反射方向传输的能量的采样；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·达摩慕斯，
申请(专利权)人：伯德技术集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US