射频（ＲＦ）信号耦合电路用于检测由一个信号源产生的ＲＦ信号并产生一个ＲＦ检测信号，所述的ＲＦ信号耦合电路包括： 一个基片、它具有顶表面和底表面以及一个预定的电介常数； 第一条传输线，它具有一个预定的形状并放置在基片的顶表面上，此传输线与ＲＦ信号耦合；以及 放置在基片底表面上的第二条传输线，它至少含有第一部分和第二部分，这两部分与第一条传输线电磁耦合以产生ＲＦ检测信号，此信号的幅度与ＲＦ信号的振幅有关，第一部分向第一条传输线的一边偏离了第一个预定的距离，第二部分向第一条传输线的另一边偏离了第二个预定的距离，第一部分与第一条传输线间的耦合量大致上和第二部分与第一条传输线间的耦合量相同，第二条传输线进一步包含第三部分，它与第一部分和第二部分互耦。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及射频(RF)信号耦合器，尤其涉及用于蜂窝电话中RF信号放大器的偏置传输线耦合器。在常规的蜂窝电话中，RF信号耦合器可以由几种方法来实现，包括采用电容耦合器或传输线耦合器的方法。现有的传输线耦合器通常由此方法来实现，即在多层线路印刷电路板顶层的顶表面上放置第一条传输线，并在顶层的底表面上放置第二条传输线，通过这两条传输线间的电磁耦合来实现。接地板放置在电路板底层的底表面上，它与顶层之间被分为若干层。电路板的顶层具有足够的厚度使得第一条传输线和第二条传输线间的耦合达到所要求的耦合量。然而，为了减小蜂窝电话的尺寸和重量而减少了电路板的厚度，这需要使第二条传输线的厚度变薄并偏离其位置以提供与第一条传输线耦合所要求的耦合量。但是，因为在电路板顶层的顶表面与底表面上的传输线镀层间偏离了对齐位置，因此很难保持传输线间所要求的耦合量。例如，电路镀层偏离对齐位置±0.003英寸将产生高达3dB的耦合偏差。由于上述原因，需要一个改进的偏置传输线耦合器。当传输线镀层间稍微偏离对齐位置时，能提供和保持所要求的耦合量。附图说明图1是很好地应用本专利技术的RF发射机电路100的方框图。图2是包括RF发射机电路100的蜂窝电话200的方框图。图3是在图1中的放大器103和功率检测电路109的详细电路图。图4是在图1中的发射机电路的电路板的一部分，显示了传输线耦合器115。图5是在图4中的电路板部分的顶层321的俯视图，显示了传输线耦合器中的传输线201和202的一种实施方式。图6是在图4中的电路板部分的顶层321的俯视图，显示了传输线耦合器115中的传输线201和202的优选实施方式。图7是在图4中的电路板部分的顶层321的俯视图，显示了传输线耦合器115中的传输线201和202的另一种实施方式。简要地描述，本专利技术包括RF信号耦合器电路，它用于检测由信号源产生的RF信号并产生一个RF检测信号。RF信号耦合器电路包括一个基片，它具有顶表面和底表面以及一个预定的电介常数；第一条传输线，它具有一个预定的形状并放置在基片的顶表面上，该第一传输线与RF信号耦合；以及放置在基片底表面上的第二条传输线，它至少含有第一部分和第二部分，这两部分与第一条传输线电磁耦合来产生RF检测信号，此信号具有与RF信号振幅相关的幅度，第一部分向第一条传输线的一边偏离了第一个预定的距离，第二部分向第一条传输线的另一边偏离了第二个预定的距离，第一部分与第一条传输线间的耦合量大致上和第二部分与第一条传输线间的耦合量相同，并且第二条传输线进一步包含第三部分，它与第一部分和第二部分互耦。参见图1，是一个说明性的专用RF接收机电路100的方框图，它可以很好地应用本专利技术。RF接收机电路100是在图2中的蜂窝电话200的一部分，蜂窝电话还包括接收机电路141、用户接口电路151，它与麦克风152，扬音器153和按键面板154相连，所有这些电路都由微机111来控制并且它们可以是任何常规的蜂窝电话中的元件，如由位于1313 East Algonquin Road，Schaumburg，Illinois 60196的Motorola C&E部门发表并可由此得到的，题为“DYNATAC的蜂窝移动电话800MHZ接收机”的使用手册68P81066E40号中所显示和描述的蜂窝电话。在由本部门发表并可由此得到的，另一篇题为“DYNATAC 6800XL蜂窝移动电话用户手册”的用户手册68P81116E58号中，描述了这种通用电话的操作和特性。在图1中的RF接收机电路100包括级联放大器101、102和103，它们由定向耦合器115和滤波器105耦接至天线107。RF发射机电路100与在图2中的微机111和接收器141一起均可实现在多层印刷电路板上。定向耦合器115最好是如下所描述的传输线定向耦合器，且耦接至功率检测电路109，此电路可产生功率检测信号131。微机111响应功率检测信号131来调整增益控制信号132的幅度以产生发射机输出信号123所要求的功率电平。增益控制信号132耦接至驱动器电路113(由在此仅作为参考的美国专利4,523,155号中所显示和描述的方法来实现)来调整驱动放大器的驱动电压/电流以相应地调整其放大增益。在模拟蜂窝电话中，发射机输出信号123可以设置为8个可能的功率电平中的一个以响应来自蜂窝基站(见美国专利4,523,155号)的控制信号。在数字蜂窝电话中，为了响应来自蜂窝基站(见在此仅作参考的美国专利5,192,223号)的控制信号，在一个指定的时隙中，发射机输出信号123可设置为8个可能电平中的一个。模拟蜂窝电话和数字蜂窝电话都可以很好地应用本专利技术。参见图3，是一个说明性的在图1中的末端放大器103和功率检测电路109的详细电路图。放大器103最好是一个场效应晶体管(OKI的KGF1321SFET)，它由一个电容和传输线203耦接至被放大的TX信号122上并产生了发射机输出信号123。放大器103的输出匹配包括两个低通器部分和二次和三次谐波的谐波匹配。此谐波匹配由传输线204和电容器243来实现。传输线205和电容器245提供一个低通滤波器部分，传输线201和电容器247提供另一个低通滤波器部分。传输线201也耦接至滤波器105，它依次地由两个电容和一个电感耦接至天线107。根据定向耦合器115的新颖特性，传输线201和202被嵌入在放大器103的输出匹配中。由于耦合器115被嵌入在放大器103的输出匹配中，那么需要仔细地选择在耦合通路传输线202的耦合端口和隔离端口(此端连接到电感210)上的复阻抗，使得出现在耦合通路传输线202的耦合端口(此端连接到电感212)上的信号只包括在前向传送的信号而不包括在反向传送的信号。在常用的定向耦合器中，直通通路传输线和耦合通路传输线的所有端口的阻抗均设计为50ohm。当理想地以50ohm阻抗终接时，RF信号的一部分出现在耦合通路传输线的耦合端口上，而在耦合通路传输线的隔离端口上没有信号出现。同样，由于直通通路传输线的两个端口都理想地以50ohm阻抗终接，因此不会出现RF信号的反射。然而，由于被嵌入耦接器115的直通通路传输线201不是理想地终接，而是耦接在电容器245和247之间，这样将会出现发射机输出信号123的一些反射。在耦合器115中，发射机输出信号123的所要求部分与耦合通路传输线202的耦合端口相耦合。发射机输出信号123沿传输线201向下传送并由电容器247反射回一部分。第一次被反射的发射机输出信号123传送回来并由电容器245反射回一部分。第二次被反射的发射机输出信号123的非要求部分与耦合通路传输线的耦合端口相耦合。第一次被反射的发射机输出信号123的一部分也与耦合通路传输线202的隔离端口相耦合并传送回至耦合通路传输线202的耦合端口上。根据定向耦合器115的新颖特性，如果适当的隔离端口复阻抗终接在耦合通路传输线202的隔离端口上，那么传送回至耦合端口上的第一次被反射的发射机输出信号123的这部分将抵消第二次被反射的发射机输出信号123的耦合部分。这个适当的隔离端口复阻抗包括一个实数部分和一个虚数部分，在优选的实施方式中，它由电感210(15nH)和电阻2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·D·纳格德，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：
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