本发明专利技术提供方向性耦合器和无线通信装置，方向性耦合器具有传送发送信号的主线路；将发送信号输入至主线路的输入端；从主线路输出发送信号的输出端；与主线路电磁场耦合而取出发送信号的一部分的副线路；在副线路的一端部所具备的耦合端；以及在副线路的另一端部所具备的隔离端；在副线路与耦合器之间，具备具有作为低通滤波器的功能的低通滤波器部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及方向性耦合器和无线通信装置，特别涉及使方向性耦合器中的耦合度的频率特性平坦化的技术。
技术介绍
可以取出在传送线路上传播的电力的一部分的方向性耦合器(DirectionalCoupler/以下仅称为“耦合器”)，在构成手机或无线LAN通信装置、蓝牙(Bluetooth)标准 的通信装置等各种无线通信器械的发送电路的方面成为不可或缺的部件。具体而言，耦合器构成以使发送信号的电平(level)成为一定的方式进行控制的调整单元，但该调整单元具备可控制增益的电力放大器(以下称为“PA”)、检测出发送信号的电平的耦合器、自动输出控制电路(以下称为“APC电路”)。所输入的发送信号被PA放大后，通过I禹合器输出。I禹合器将与从PA输出的发送信号的电平对应的电平的监测信号输出至APC电路。APC电路根据监测信号的电平(即发送信号的电平)控制PA的增益以使PA的输出成为一定。通过这样的PA的反馈控制来谋求发送输出的稳定化。上述耦合器具备以电磁场耦合的方式彼此接近而配置的主线路与副线路，传送发送信号的主线路分别在一端配备输入端，在另一端配备输出端，检测出发送信号的电平的副线路分别在一端配备耦合端、在另一端配备隔离端。然后，在主线路传送的发送信号的一部分通过副线路被取出，通过耦合端而作为监测信号输出至APC电路。作为耦合器的主要特性，可以举出插入损耗、耦合度、隔离度和方向性。插入损耗是由于耦合而产生的损耗，希望是低的。耦合度是正向(从主线路的输入端向输出端的方向)传播的电力与耦合端所取出的电力之比。隔离度表示反向(从主线路的输出端向输入端的方向)传播的电力朝着耦合端的泄漏的少的程度，因此希望其是高的(泄漏小)。另外，方向性是隔离度与耦合度之差，越高(绝对值大)则成为越良好的耦合器，能够减小检测误差而形成良好的APC电路。因此，方向性一般要求在20dB以上。另一方面，手机或智能手机所代表的携带终端的通信频率带在各国家或地区不同，因此近年来提供了可利用能够灵活对应于这些频率情形的多个频带的通信装置。例如是可利用2个频带的双波段方式或可利用3个频带的三波段方式、还有可利用4个频带的四波段方式等。另外，作为与这样的耦合器关联的文献有下述专利文献。专利文献I :日本特开2002-280812号公报专利文献2 :日本特开2011-61440号公报专利文献3 :日本特开2009-27617号公报
技术实现思路
然而，作为发送信号传播的电力与耦合器的耦合端所取出的电力之比即所述耦合度，在实现发送电力的高精度的控制(PA的正确的反馈控制)的方面上希望其频率特性是平坦的，一般而言，若将主线路与副线路的长度设定为使用频带的1/4波长左右，则能够在该频带中获得平坦的耦合度。然而，手机等的移动体无线器械主要所使用的准微波带的1/4波长为25cnT3Cm左右(例如在IOGHz是3cm)，非常长，从尺寸的方面看，在需要轻薄短小化的手机等的移动体无线器械中所使用的耦合器中配备该长度的耦合线路是不现实的。另外，若使用数厘米以上的长的耦合线路，则插入损耗变得非常大，产生导致电池寿命的大幅劣化这样的对于移动体无线器械而言致命的不利情形。因此，通常使用比使用频带的1/4波长更短的耦合线路的耦合器。但是，这样的耦合线路的特性一般随频率变动，有频率越高耦合度越上升的趋势(例如参照上述专利文献I的图6 (b))。另一方面，在UMTS(UniversalMobile Telecommunications System:通用移动电话通信系统)或3G这样的第3代手机系统中，对于例如覆盖Bandl(波段1)( 192(Γ2170ΜΗζ)至Band5 (波段5) (824 894MHz)而言，有必要使耦合度在80(Γ2200ΜΗζ 的宽频带中一定，但现在未能提供满足这样的标准的耦合器。因此，在现有技术中，在构成利用频带涉及宽范围的装置的情况下，有必要具备多个耦合器。例如，图27是表示可利用多个频带的手机的发送接收部的一个例子的框图，但是在该图所示的现有的多波段方式的手机中，对应于利用频带而设置的发送电路301、401中分别配备耦合器311、411。再有，在该图中，符号101表示天线，102表示将通过天线101接收的电波分配至接收电路103、104并且将从发送电路301、401输入的发送信号送出至天线101的开关。开关102通过组合例如双工器(diplexer)或高频开关而构成。另一方面，若在这样的多波段方式的通信装置中也能够使耦合器共用化(例如取为I个)，则能够减少发送电路内的部件个数，降低装置的制造成本。另外，还可以谋求携带通信装置的更进一步的小型化。此外，在进行发送电力的更简单且检测误差少的控制方面上优选使耦合器的耦合度平坦化。再有，上述专利文献均没有表示这样的本申请专利技术的想法及其解决手段。此外,近年来,被称为LTE (Long Term Evolution :长期演进)的手机的新通信标准的服务有望开始，根据该标准，会使用称为70(Γ2700ΜΗζ的进一步宽的频带。这里，若耦合度的平坦度高，则越高(若变动幅度小，则越小)越好，但一般而言，若在频带内将变动幅度抑制至6dB以下(更优选为4. 5dB以下)，则可供实用。对此，例如在考虑使用上述专利文献I所记载的耦合器的情况下，在70(Γ2700ΜΗζ下为约9dB (参照同文献的图6 (B))，该耦合器不能经受实用。因此，本专利技术的目的在于实现耦合度遍及宽频带而平坦的耦合器。为了解决上述课题而达到目的，本专利技术所涉及的耦合器(方向性耦合器)是具有传送发送信号的主线路、将所述发送信号输入至该主线路的输入端、从该主线路输出所述发送信号的输出端、与所述主线路电磁场耦合而取出所述发送信号的一部分的副线路、在该副线路的一端部所具备的耦合端、以及在该副线路的另一端部所具备的隔离端的方向性耦合器，在所述副线路与所述耦合端之间，具备具有作为低通滤波器的功能的低通滤波器部。本专利技术是如专利技术所要解决的课题的事项中所叙述的那样不是在探讨研究使现有配备多个的耦合器共用化中而得到的，而是本专利技术人发现了，若在使用传送发送信号的主线路以及相对于该主线路以电磁场耦合的方式接近配置的副线路的耦合器中，在副线路与耦合端之间配备低通滤波器部(以下称为“LPF部”)，则能够使该耦合器的耦合度的频率特性平坦化，并基于该见解来构成本专利技术。上述LPF部具有屏蔽高频信号(使高频信号衰减)并使低频信号通过的功能，起到抑制该耦合器的耦合度随频率变动(越高频越上升)的功能。由此，与现有的耦合器相比，可以使耦合度的频率特性在遍及低频至高频的宽频带平坦化。再有，关于该点，在后面的实施方式的说明中基于仿真结果进一步叙述。作为LPF部的具体结构，只要包含例如串联连接在副线路与耦合端之间的电感器、以及一端连接在副线路与耦合端之间且另一端连接于地的电容器即可。另外，上述本专利技术的耦合器还可以具备(I) 一端连接在所述主线路与所述输入端之间且另一端连接在所述副线路与所述耦合端之间的电容器，或者，还可以具备(2)—端连接在所述主线路与所述输入端之间且另一端连接于地的电容器。通过如上述那样具备LPF部，从而可以使耦合度平坦化，但在一方中附加了 LPF部 的耦合器中发现了隔离度和方向性的劣化。因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方向性耦合器，其特征在于，具有：主线路，传送发送信号；输入端，将所述发送信号输入至该主线路；输出端，从该主线路输出所述发送信号；副线路，与所述主线路电磁场耦合而取出所述发送信号的一部分；耦合端，配备在该副线路的一端部；以及隔离端，配备在该副线路的另一端部，在所述副线路与所述耦合端之间，具备具有作为低通滤波器的功能的低通滤波器部。
【技术特征摘要】
2011.07.27 JP 2011-164362;2011.08.25 JP 2011-18391.一种方向性I禹合器，其特征在于， 具有 主线路，传送发送信号； 输入端，将所述发送信号输入至该主线路； 输出端，从该主线路输出所述发送信号； 副线路，与所述主线路电磁场耦合而取出所述发送信号的一部分； 耦合端，配备在该副线路的一端部；以及 隔离端，配备在该副线路的另一端部， 在所述副线路与所述耦合端之间，具备具有作为低通滤波器的功能的低通滤波器部。2.根据权利要求I所述的方向性耦合器，其特征在于， 所述低通滤波器部包含 串联连接在所述副线路与所述耦合端之间的电感器；以及 一端连接在所述副线路与所述耦合端之间且另一端连接于地的电容器。3.根据权利要求I所述的方向性耦合器，其特征在于， 还具备一端连接在所述主线路与所述输入端之间且另一端连接在所述副线路与所述耦合端之间的电容器。4.根据权利要求I所述的方向性耦合器，其特征在于， 还具备一端连接在所述主线路与所述输入端之间且另一端连接于地的电容器。5.根据权利要求I所述的方向性耦合器，其特征在于， 除了所述低通滤波器部以外，还在所述副线路与所述隔离端之间进一步具备具有作为低通滤波器的功能的其他的低通滤波器部。6.根据权利要求5所述的方向性I禹合器,其特征在于， 所述副线路与所述耦合端之间所具备的低通滤波器部包含 串联连接在所述副线路与所述耦合端之间的电感器；以及 一端连接在所述副线路与所述耦合端之间且另一端连接于地的电容器， 所述副线路与所述隔离端之间所具备的低通滤波器部包含 串联连接在所述副线路与所述隔离端之间的电感器；以及 一端连接在所述副线路与所述隔离端之间且另一端连接于地的电容器。7.根据权利要求5所述的方向性耦合器，其特征在于， 还具备一端连接在所述副线路与所述耦合端之间且另一端连接在所述副线路与所述隔离端之间的电容器。8.根据权利要求I所述的方向性耦合器，其特征在于， 通过具备所述低通滤波器部，从而在比使用频带更高频带侧形成共振点而使所述使用频带中的耦合度平坦化。9.根据权利要求8所述的方向性耦合器，其特征在于， 当使所述使用频带的下端频率为F1、上端频率为F2、中心频率为Fe、频带宽度为BW，并使作为所述共振点...
【专利技术属性】
技术研发人员：桑岛一，藤原俊康，大山直人，津谷好和，佐佐木正美，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：
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