多频带耦合电路制造技术

本实用新型专利技术的一些实施例涉及多频带耦合电路。一种多频带耦合电路，其包括：数目等于频带数目的多个路径，每个路径具有第一端子和第二端子；第三端子和第四端子；数目等于路径的数目的多个分布式耦合器，所有耦合器均相同并且根据最高频带而制定尺寸，并且每个耦合器包括在连接到相关的路径的第一端子和第二端子的第一端口和第二端口之间的第一导电线路，以及耦合到第三端口和第四端口之间的第一个的第二导电线路；在耦合器的第三端口与该电路的第三端子之间的衰减器的第一集合；以及在耦合器的第四端口与该电路的第四端子之间的滤波器阵列。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子设备，并且更具体地涉及无线电收发器系统。本技术更具体地涉及多频带耦合器。 
技术介绍
耦合器通常用来为位于附近的、另一所谓的耦合线路或者支线路恢复在所谓的主传输线路上或者主要传输线路上存在的功率的一部分。根据耦合器是由分立无源元件形成(则称作集总元件耦合器)还是由彼此靠近的、将要耦合的导电线路形成(则称作分布式耦合器)而将耦合器划分为两个类别。本技术涉及第二种类别的耦合器。主线路的端口通常被指定为IN(输入)和OUT(输出)。耦合线路中的那些端口通常被指定为CPLD(耦合的)和ISO(隔离的)。 在许多应用中，在线路上发射的功率的一部分例如需要被用于控制发射系统中的放大器的功率、根据与天线的反射相联系的损耗来控制发射放大器的线性度、动态地与天线匹配等。 耦合器的主要参数为： 插入损耗，其表示在主线路的端口IN与端口OUT之间的传输损耗(继而利用耦合器的加载有50Ω阻抗的两个其他端口CPLD和ISO来定义插入损耗)； 耦合，其对应于端口IN和端口CPLD之间的传输损耗(该耦合继而利用加载有50Ω阻抗的两个其他端口OUT和ISO来定义)； 隔离(isolation)，其对应于端口IN和端口ISO之间的传输损耗(该隔离利用加载有50Ω阻抗的两个其他端口OUT和CPLD来定义)； 方向性(directivity)，其对应于相对于端口IN，端口ISO与端 口CPLD之间的传输损耗差；以及 匹配，其表示在四个端口上的反射损耗。 理想的耦合器具有无限的方向性，即，当信号从输入端口流至该主线路的输出端口时，在位于耦合器的主线路的输出端口之前的支线路的端口上不存在功率。在实践中，当耦合器的方向性足以允许在耦合器的支线路的通路上恢复的功率与在主线路中的功率流动方向进行区分时(通常大于20dBm)，该耦合器被称为是定向的。当耦合器的支线路的两个端口用来同时具有功率信息时，耦合器被称为双向的。 无线电收发器设备越来越能够在若干频带中进行操作。这种情况例如在移动电话中，其中手机已经从双频带演进到三频带，并且现在演进到四频带。 继而收发器链包括与该设备能够同时在发射和接收模式中处理的频带一样多的路径。每个路径与根据待处理的频带而制定尺寸的耦合器相关联。具体地，主线路和支线路的长度依赖于该频带。对制定不同尺寸的耦合器的这一需求使制造复杂化。此外，由于不同长度的耦合器，方向性随着耦合器不同而变化，而这是不期望的。 在耦合器中，如果耦合器的支线路的两个端口与耦合器的主线路的输出端口完全匹配，则不会发生寄生反射。然而不幸的是，在实践中无法获得这样的完全匹配。具体地，对其通过耦合而采样部分功率的端口很少理想地匹配。结果，寄生反射在恢复的数据上生成错误。 耦合器的支线路的从其采样信息的端口的失配可能具有不同的起因。通常，耦合器被布置在待与其他电路相关联的绝缘基底(例如，印刷电路类型的基底)上。所以无法确保测量端口(CPLD)的完全匹配(通常为50Ω)。此外，如果耦合器具有不同尺寸，则该匹配将承受随着耦合器不同而变化的风险。 此外，在多频带耦合器中，连接在主线路的输出处的天线引入附加的耦合。该耦合越大(两个天线之间的隔离越差)，则测量结 果改变越多。该耦合器继而对于针对另一个的一个路径的频率选择性不足。 
技术实现思路
一个实施例克服了针对每个路径使用一个耦合器的多频带无线电收发器结构的全部或者部分缺点。 另一实施例减小了多频带耦合结构的体积。 另一实施例在针对不同路径的频率方面改善了选择性。 另一实施例通过使得测量对连接到测量端口的电路的匹配变化不太敏感或者完全不敏感而改善了测量的可靠性。 因此，一种实施例提供了包括以下的多频带耦合电路： 数目等于频带数目的多个路径，每个路径具有第一端子和第二端子； 第三端子和第四端子； 数目等于路径的数目的多个分布式耦合器，所有耦合器均相同并且根据最高的频带而制定尺寸，并且每个耦合器包括在连接到相关的路径的第一端子和第二端子的第一端口和第二端口之间的第一导电线路，以及耦合到第三端口和第四端口之间的第一个的第二导电线路； 在耦合器的第三端口与该电路的第三端子之间的衰减器的第一集合；以及 在耦合器的第四端口与该电路的第四端子之间的滤波器阵列。 根据一个实施例，该电路进一步包括与滤波器阵列相关联的衰减器的第二集合。 根据一个实施例，该阵列包括，针对每个路径的、与衰减器串联的滤波器，该滤波器的尺寸被制定为使相关的路径的频带通过。 根据一个实施例，该阵列包括： 对于除了最后一个路径之外的每个路径而言，与衰减器串联的、针对当前路径和较低排序的路径的频率的低通滤波器，针对第一路 径的该串联结合连接到该电路的第四端子；以及 对于除了第一路径之外的每个路径而言，连接到较低排序的路径的低通滤波器的、针对当前路径和较高排序的路径的频率的高通滤波器。 根据一个实施例，滤波器和衰减器根据以下关系而制定尺寸： 在频带i中的隔离Ii等于路径i的耦合器的隔离IBi加上由路径i的衰减器提供的衰减Atti； 在频带i中的方向性对应于路径i的耦合器的耦合因子CBi减去如上计算的在频带i中的隔离Ii，并且该方向性大于或者等于针对所有路径所期望的最小方向性DIR。 根据一个实施例，滤波器和衰减器进一步通过考虑以下事实而确定尺寸：耦合到路径i的耦合器的第二端口的天线在另一路径j的频带中的耦合对应于连接到路径i和路径j的耦合器的第二端口的天线之间的耦合Xij、路径j的耦合器在频带i中的耦合因子CjBi、由路径j的滤波器在频带i中引入的衰减AFjBi、以及由路径j的衰减器引入的衰减Attj的总和，并且耦合到路径i的耦合器的第二端口的天线在另一路径j的频带中的耦合小于或者等于在频带i中的隔离Ii。 根据一个实施例，滤波器和衰减器进一步通过考虑以下事实而制定尺寸：耦合到路径i的耦合器的第二端口的天线在另一路径j的频带中的耦合小于或者等于在频带i中的隔离Ii，并且其对应于： 对于具有小于排序i的排序的任何路径j而言，连接到路径i和路径j的耦合器的第二端口的天线之间的耦合Xij、路径j的耦合器在频带i中的耦合因子CjBi、由路径j的低通滤波器在频带i中引入的衰减LFjBi、以及由路径j的衰减器引入的衰减Attj的总和；以及 对于具有大于排序i的排序的任何路径j而言，连接到路径i和路径j的耦合器的第二端口的天线之间的耦合Xij、路径j的耦合器在频带i中的耦合因子CjBi、由路径j-1到路径i的高通滤波器(49j)在频带i中引入的衰减LFjBi的总和、以及由路径j的衰减器引入的衰减Attj的总和。 根据一个实施例，该进一步包括级联在滤波器与第四端子之间的电阻性分裂器的集合。 根据一个实施例，与最后一个路径相关联的分裂器的端子通过电阻性元件接地，该电阻性元件具有的值为分裂器的相应电阻性元件的三倍。 根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.17 FR 10/574481.一种多频带耦合电路，其特征在于，包括：
数目(n)等于频带数目的多个路径，每个路径具有第一端子(INi)和第二端子(OUTi)；
第三端子(CPLD)和第四端子(ISO)；
数目(n)等于所述路径的数目的多个分布式耦合器(31i)，所有耦合器均相同并且根据最高频带而制定尺寸，并且每个耦合器包括在连接到相关的路径的所述第一端子和所述第二端子的第一端口和第二端口(INi，OUTi)之间的第一导电线路(321)，以及耦合到第三端口和第四端口(CPLDi，ISOi)之间的第一个的第二导电线路(322，323)；
在所述耦合器的所述第三端口(CPLDi)与所述电路的所述第三端子之间的衰减器(5)的第一集合；以及
在所述耦合器的所述第四端口(ISOi)与所述电路的所述第四端子之间的滤波器(42i；48i；49i)阵列(4)。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，进一步包括与所述滤波器阵列(42i；48i；49i)相关联的衰减器(44i)的第二集合。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述阵列(4)包括，对于每个路径(i)而言，与衰减器(44i)串联的滤波器(42i)，其尺寸被制定为让所述相关的路径的所述频带通过。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述阵列(4)包括：
对于除了最后一个路径之外的每个路径而言，与衰减器(44i)串联的、针对当前路径和较低排序的路径的频率的低通滤波器(48i)，针对第一路径的该串联结合连接到所述电路的所述第四端子(ISO)；以及
对于除了所述第一路径之外的每个路径而言，连接到较低排序的路径的低通滤波器的、针对当前路径和较高排序的路径的频率的 高通滤波器(49i)。
5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述滤波器(42i)和所述衰减器(44i)根据以下关系制定尺寸：
在频带i中的隔离Ii等于路径i的耦合器的隔离IBi加上由路径i的衰减器(44i)提供的衰减Atti，即，Ii＝IBi+Atti；
在频带i中的方向性对应于路径i的耦合器的耦合因子CBi减去如上计算的在频带i中的隔离Ii，并且所述方向性大于或者等于针对所有路径所期望的最小方向性DIR，即，CBi-Ii≥DIR。
6.根据权利要求3和5所述的电路，其特征在于，所述滤波器(42i)和所述衰减器(44i)进一步通过考虑以下事实而制定尺寸：耦合到路径i的耦合器的第二端口的天线在另一路径j的频带中的耦合对应于连接到所述路径i和路径j的耦合器的第二端口的天线之间的耦合Xij、路径j的耦合器(31j)在频带i中的耦合因子CjBi、由路径j的滤波器(42j)在频带i中引入的衰减AFjBi以及由路径j的衰减器(44j)引入的衰减Attj的总和...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·拉波特，H·埃泽迪纳，
申请(专利权)人：意法半导体图尔公司，
类型：实用新型
国别省市：