CN111063976B - 具有相位补偿功能的定向耦合器电路和功率放大装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种具有相位补偿功能的定向耦合器电路和功率放大装置，所述定向耦合器电路包括：信号线，设置在第一端子与第二端子之间；耦合线，包括第一端部端子和第二端部端子，并且被设置为耦合到所述信号线；开关电路，在第一耦合模式下使所述第一端部端子和耦合端口彼此连接以提取第一耦合信号，并且在第二耦合模式下使所述第二端部端子和所述耦合端口连接以提取第二耦合信号；以及相位补偿电路，被配置为在所述第一耦合模式下补偿所述耦合端口与第一隔离端口之间的相位差或者在所述第二耦合模式下补偿所述耦合端口与第二隔离端口之间的相位差。

Description

具有相位补偿功能的定向耦合器电路和功率放大装置

本申请要求于2018年10月16日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0123212号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

以下描述涉及一种具有相位补偿功能的定向耦合器电路和功率放大装置。

背景技术

通常，射频(RF)前端模块(FEM)可包括功率放大器(PA)和用于控制功率放大器的功率检测器。

通常，功率检测器可以是隔离器类型或定向耦合器类型。定向耦合器类型因其总成本和易于实现而被广泛使用。

实际上，天线的阻抗可能由于移动通信装置的各种环境而改变。因此，由于从天线产生的反射波，在功率放大器(PA)的输出功率的检测中可能出现误差。可能需要高方向性的耦合器性能以准确地检测PA的输出电平，同时使对从天线产生的反射波的影响显著减小。

作为典型耦合器的示例，应用于前端模块(FEM)的耦合器可检测从PA输出的输出信号的幅值以控制PA。

在该示例中，当天线的阻抗在50欧姆处改变时，产生反射波。反射波也可能不利地影响耦合器的输出。例如，由于耦合器的输出电压可包括通过功率放大器的输出电压耦合的分量和通过反射波的电压耦合的分量的全部分量，因此功率放大器的检测输出电平可能包括由于反射波而导致的误差分量。结果，检测准确度会降低。

此外，由于由反射波导致的电压引起的耦合电压的隔离水平可低于由功率放大器的输出电压Vp引起的耦合电压的耦合水平，因此可准确地检测功率放大器的输出功率。这里，耦合水平与隔离水平之间的差称为方向性。

此外，随着通信模块变得更加小型化，对将耦合器变成集成电路(IC)的努力增加，并且可能发生以下问题。

例如，在具有耦合线的耦合器中，存在如下特性：耦合值由于信号线与耦合线之间的寄生电容而随着频率的增加而增加。因此，在许多耦合器结构中，具有与特定波长对应的电长度的电路可用于在特定频率范围内实现恒定的耦合值。当通过将耦合器电路制成到IC中而使电路的尺寸变得小于波长时，变得越来越难以实现根据频率具有恒定的耦合值的耦合器。

此外，在用于将硅芯片安装在印刷电路板(PCB)上的模块的形式中，由于根据集成结构的阻抗不匹配、耦合器电路周围的材料的介电常数不平衡、耦合器电路的不对称性等而导致方向性性能可能劣化。

此外，在实现多个频带的多频带***的示例中，典型的耦合器可能具有如下缺陷：当频带改变时，耦合量会改变。此外，耦合量由于反射波的耦合影响而可能改变，并且耦合的检测准确度可能降低。因此，耦合器的方向性性能可能劣化。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍所选择的构思，并在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种定向耦合器电路包括：信号线，设置在第一端子与第二端子之间；耦合线，包括第一端部端子和第二端部端子，并且被配置为耦合到所述信号线；开关电路，被配置为在第一耦合模式下使所述第一端部端子和耦合端口彼此连接以提取第一耦合信号，并且被配置为在第二耦合模式下使所述第二端部端子和所述耦合端口连接以提取第二耦合信号；以及相位补偿电路，被配置为在所述第一耦合模式下补偿所述耦合端口与第一隔离端口之间的相位差或者在所述第二耦合模式下补偿所述耦合端口与第二隔离端口之间的相位差。

所述开关电路可包括：第一开关，连接在所述第一端部端子与所述耦合端口之间；第二开关，连接在所述第二端部端子与所述耦合端口之间；第三开关，连接在所述第一端部端子与所述第二隔离端口之间；第四开关，连接在所述第二端部端子与所述第一隔离端口之间。

所述相位补偿电路可包括：第一补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间，并且被配置为在所述第一耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的相位差；以及第二补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间，并且被配置为在所述第二耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的相位差。

所述第一补偿电路可包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的第一电阻器和第一电容器。

所述第一补偿电路还可包括连接在所述第一隔离端口与第一接地端子之间的第一接地电阻器。

所述第二补偿电路可包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的第二电阻器和第二电容器。

所述第二补偿电路还可包括连接在所述第二隔离端口与第二接地端子之间的第二接地电阻器。

所述相位补偿电路可包括：第一接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第二接地端子之间；以及第二接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第一接地端子之间。

在一个总体方面，一种功率放大装置包括功率放大器以及连接到所述功率放大器的输出端子的定向耦合器电路，其中，所述定向耦合器电路包括：信号线，设置在第一端子与第二端子之间；耦合线，包括第一端部端子和第二端部端子，并且被配置为耦合到所述信号线，以在正向耦合模式下从所述信号线提取正向耦合信号并且在反向耦合模式下从所述信号线提取反向耦合信号；开关电路，被配置为在所述正向耦合模式下使所述第一端部端子和耦合端口彼此连接并且使所述第二端部端子和第一隔离端口彼此连接以从所述信号线提取所述正向耦合信号，并且被配置为在所述反向耦合模式下使所述第二端部端子和所述耦合端口彼此连接并且使所述第一端部端子和所述第二隔离端口彼此连接以从所述信号线提取所述反向耦合信号；以及相位补偿电路，被配置为：在所述正向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的相位差，并且在所述反向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的相位差。

所述开关电路可包括：第一开关，连接在所述第一端部端子与所述耦合端口之间；第二开关，连接在所述第二端部端子与所述耦合端口之间；第三开关，连接在所述第一端部端子与所述第二隔离端口之间；第四开关，连接在所述第二端部端子与所述第一隔离端口之间。

所述相位补偿电路可包括：第一补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间，并且被配置为在所述正向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的相位差；以及第二补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间，并且被配置为在所述反向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的相位差。

所述第一补偿电路可包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的第一电阻器和第一电容器。

所述第一补偿电路还可包括连接在所述第一隔离端口与第一接地端子之间的第一接地电阻器。

所述第二补偿电路可包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的第二电阻器和第二电容器。

所述第二补偿电路还可包括连接在所述第二隔离端口与第二接地端子之间的第二接地电阻器。

所述相位补偿电路可包括：第一接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第二接地端子之间；以及第二接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第一接地端子之间。

通过下面的具体实施方式和附图，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的示例的示图；

图2是示出根据一个或更多个实施例的功率放大装置的示例的示图；

图3是示出根据一个或更多个实施例的相位补偿电路的示例的示图；

图4是用于描述根据一个或更多个实施例的耦合器电路在正向耦合模式下的操作的示例的示图；

图5是用于描述根据一个或更多个实施例的耦合器电路在反向耦合模式下的操作的示例的示图；

图6是示出根据一个或更多个实施例的在应用相位补偿电路之前的耦合端口与隔离端口之间的相位差的示例的曲线图；

图7是示出根据一个或更多个实施例的在应用相位补偿电路之后的耦合端口与隔离端口之间的相位差的示例的曲线图；

图8是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的方向性水平、耦合水平和隔离水平的示例的曲线图；

图9是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第一应用示例的示图；

图10是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第二应用示例的示图；

图11是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第三应用示例的示图；

图12是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第四应用示例的示图；以及

图13是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第五应用示例的示图。

在整个附图和具体实施方式中，除非另外描述或设置，否则相同的附图标记将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或***的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域已知的特征的描述。

在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本申请的公开内容后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或***的许多可行方式中的一些可行方式。

尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

除非另外定义，否则在此使用的包括技术术语和科学术语的全部术语具有与本公开有关的技术领域的普通技术人员在理解本公开之后的常规理解相同的含义。术语(诸如，在常用词典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关技术领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且除非在此明确地定义，否则不应被理解为理想化或过于正式的含义。

图1是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的示例的示图，图2是示出根据一个或更多个实施例的功率放大装置的示例的示图。

参照图1和图2，根据示例的耦合器电路(定向耦合器电路)100可包括信号线LS、耦合线LCP、开关电路110和相位补偿电路120。

在非限制性示例中，信号线LS可以是设置在第一端子T1与第二端子T2之间的导线。作为示例，信号线LS可连接到功率放大器的输出，或者可连接到天线开关与天线之间的信号线，或者可连接到功率放大器与天线开关之间的信号线。信号线LS不限于此，而是可应用于需要信号检测的信号线。

在非限制性示例中，耦合线LCP可以是包括第一端部端子ET1和第二端部端子ET2的导线，并且可被设置为耦合到信号线LS。作为示例，根据开关电路110的操作，耦合线LCP可在第一耦合模式下从信号线LS提取第一耦合信号Scp1，并且可在第二耦合模式下从信号线LS提取第二耦合信号Scp2。

作为示例，第一耦合信号Scp1可以是从传输信号中提取的正向耦合信号，并且第二耦合信号Scp2可以是从接收信号或由天线反射的反射信号中提取的反向耦合信号。第一耦合模式可以是正向耦合模式，并且第二耦合模式可以是反向耦合模式。

开关电路110可在第一耦合(正向耦合)模式下使耦合线LCP的第一端部端子ET1和耦合端口P1彼此连接以提取正向耦合信号Scp1，并且可在第二耦合(反向耦合)模式下使耦合线LCP的第二端部端子ET2和耦合端口P1彼此连接以提取反向耦合信号Scp2。

例如，开关电路110可在第一耦合(正向耦合)模式下使耦合线LCP的第一端部端子ET1和耦合端口P1彼此连接并且可使耦合线LCP的第二端部端子ET2和第一隔离端口P2-1彼此连接，以从信号线LS提取第一耦合(正向耦合)信号Scp1。可选地，开关电路110可在第二耦合(反向耦合)模式下使耦合线LCP的第二端部端子ET2和耦合端口P1彼此连接并且可使耦合线LCP的第一端部端子ET1和第二隔离端口P2-2彼此连接，以从信号线LS提取第二耦合(反向耦合)信号Scp2。

另外，耦合端口P1可连接到相位补偿电路，耦合器电路100可包括第一终端电阻器RT1和第二终端电阻器RT2，并且第一终端电阻器RT1可连接在第一隔离端口P2-1与接地GND3之间。第二终端电阻器RT2可连接在第二隔离端口P2-2与接地GND4之间。

在该示例中，耦合信号Scp1和Scp2可通过耦合端口P1传输到相位补偿电路。

在第一耦合(正向耦合)模式下，相位补偿电路120可补偿耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差。可选地，在第二耦合(反向耦合)模式下，相位补偿电路120可补偿耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差。

相位补偿电路120可连接到耦合端口P1和第一隔离端口P2-1，并且可连接到耦合端口P1和第二隔离端口P2-2，以减少通过信号线LS的信号根据频带的改变的耦合量的改变，从而即使在频带改变的示例中也保持一致的耦合量。

此外，相位补偿电路120可减少耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差以及耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差。作为示例，由于耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差可小于耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差，因此由于反射波导致耦合量可减少，从而改善方向性。

在示例中，开关电路110可包括第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4。

在非限制性示例中，第一开关SW1可连接在耦合线LCP的第一端部端子ET1与耦合端口P1之间。第二开关SW2可连接在耦合线LCP的第二端部端子ET2与耦合端口P1之间。第三开关SW3可连接在耦合线LCP的第一端部端子ET1与第二隔离端口P2-2之间。第四开关SW4可连接在耦合线LCP的第二端部端子ET2与第一隔离端口P2-1之间。

参照图2，作为示例，在耦合器电路包括在功率放大装置中的示例中，功率放大装置可包括耦合器电路100和功率放大器200。功率放大器200的输出端子可连接到信号线LS的第一端子T1，并且天线端子Tant可连接到信号线LS的第二端子T2。天线端子Tant还可连接到天线Ant。

此外，在图2中，Vp是从功率放大器(PA)输出的输出电压，Vr是由天线反射的反射波的电压。

在图1和图2中，第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4中的每者可包括至少一种开关元件。在示例中，第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4全部可利用相同类型的MOS晶体管组成(全部为NMOS晶体管或全部为PMOS晶体管)。在该示例中，当用于对第一开关SW1和第四开关SW4进行控制的控制信号是接通信号时，用于对第二开关SW2和第三开关SW3进行控制的控制信号可以是断开信号，反之亦然。

在另一非限制性示例中，第一开关SW1和第四开关SW4可以是NMOS晶体管，并且第二开关SW2和第三开关SW3可以是PMOS晶体管，反之亦然。在该示例中，用于对第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4进行控制的信号可以是相同相位的控制信号。

图3是示出根据一个或更多个实施例的相位补偿电路的示例的示图。

参照图3，相位补偿电路120可包括第一补偿电路121和第二补偿电路122。

在非限制性示例中，第一补偿电路121可连接在耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间，以在第一耦合模式下补偿耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差。

在非限制性示例中，第二补偿电路122可连接在耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间，以在第二耦合模式下补偿耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差。

第一补偿电路121可包括彼此串联连接在耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的第一电阻器R11和第一电容器C11。第一电阻器R11与第一电容器C11之间的连接不限于此。第一电阻器R11与第一电容器C11可以以相反的顺序彼此连接。

第一补偿电路121可有助于调节耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差，并且可有助于保持一致的耦合量。这将参照图6、图7和图8进行描述。

第一补偿电路121还可包括连接在第一隔离端口P2-1与第一接地端子GND1之间的第一接地电阻器RG11。

第一接地电阻器RG11可有助于调节耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差。这将参照图6、图7和图8进行描述。

第二补偿电路122可包括彼此串联连接在耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的第二电阻器R21和第二电容器C21。第二电阻器R21与第二电容器C21之间的连接不限于此。第二电阻器R21和第二电容器C21可以以相反的顺序彼此连接。

第二补偿电路122可有助于调节耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差，并且可有助于保持一致的耦合量。这将参照图6、图7和图8进行描述。

第二补偿电路122还可包括连接在第二隔离端口P2-2与第二接地端子GND2之间的第二接地电阻器RG21。

第二接地电阻器RG21可有助于调节耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差。这将参照图6、图7和图8进行描述。

此外，相位补偿电路120可包括连接在耦合端口P1与第二接地端子GND2之间的第一接地电容器CG1。

第一接地电容器CG1可有助于在正向耦合模式下调节耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差，并且可有助于保持一致的耦合量。这将参照图6、图7和图8进行描述。

相位补偿电路120可包括连接在耦合端口P1与第一接地端子GND1之间的第二接地电容器CG2。

第二接地电容器CG2可有助于在反向耦合模式下调节耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差，并且可有助于保持一致的耦合量。这将参照图6、图7和图8进行描述。

参照图3，相位补偿电路可表示为多相电路。作为示例，多相电路可包括电阻器和电容器重复的闭合电路结构。

图4是用于描述根据一个或更多个实施例的耦合器电路在正向耦合模式下的操作的示图。

参照图4，将描述耦合器电路100在正向耦合模式下的操作。首先，在正向耦合模式下，在开关电路110中，第一开关SW1和第四开关SW4可接通，并且第二开关SW2和第三开关SW3可断开。

因此，耦合线LCP的第一端部端子ET1和耦合端口P1可通过接通的第一开关SW1彼此连接，并且耦合线LCP的第二端部端子ET2和第一隔离端口P2-1可通过接通的第四开关SW4彼此连接。

此外，正向耦合电路可包括耦合端口P1、接通的第一开关SW1、耦合线LCP、接通的第四开关SW4以及连接在第一隔离端口P2-1与第三接地端子GND3之间的第一终端电阻器RT1。在该示例中，第一补偿电路121可补偿耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差。因此，由正向耦合电路提取的正向耦合信号Scp1可由第一补偿电路121进行相位补偿。

在该示例中，在正向耦合模式下，第一电阻器R11、第一电容器C11和第一接地电阻器RG11可有助于调节耦合端口P1与第一隔离端口P2-1之间的相位差。由于在正向耦合模式下第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2可根据频带的改变而将耦合量中的一些耦合量旁路到地，因此即使频带改变，也可通过第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2而保持耦合水平一致。

在非限制性示例中，当使用的频带的频率增大时，信号线与耦合线之间的阻抗可减小，使得从信号线到耦合线的耦合量可增加，而第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2可将耦合量中的与根据频率的增大而增加的耦合量对应的一些耦合量旁路到地。

另一方面，当使用的频带的频率减小时，信号线与耦合线之间的阻抗可增大，使得从信号线到耦合线的耦合量可减少，而第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2可将耦合量中的与根据频率的减小而减少的耦合量对应的一些耦合量旁路到地。

因此，即使在频率改变的示例中，各个示例中的第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2也可适应性地调节旁路到地的量，结果，耦合量可保持恒定。这样的描述可应用于正向耦合模式和反向耦合模式两者。

此外，在图1和图2中，第一接地端子GND1、第二接地端子GND2、第三接地端子GND3和第四接地端子GND4可以是彼此分开的接地端子，或者在非限制性示例中，可以是彼此连接的接地端子，这可根据使用的通信***的环境来选择。

图5是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路在反向耦合模式下的操作的示图。

参照图5，将描述耦合器电路100在反向耦合模式下的操作。首先，在反向耦合模式下，在开关电路110中，第二开关SW2和第三开关SW3可接通，并且第一开关SW1和第四开关SW4可断开。

因此，耦合线LCP的第二端部端子ET2和耦合端口P1可通过接通的第二开关SW2而彼此连接，并且耦合线LCP的第一端部端子ET1和第二隔离端口P2-2可通过接通的第三开关SW3而彼此连接。

此外，反向耦合电路可包括耦合端口P1、接通的第二开关SW2、耦合线LCP、接通的第三开关SW3以及连接在第二隔离端口P2-2与第四接地端子GND4之间的第二终端电阻器RT2。在该示例中，第二补偿电路122可补偿耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差。因此，由反向耦合电路提取的反向耦合信号Scp2可由第二补偿电路122进行相位补偿。

在该示例中，在反向耦合模式下，第二电阻器R21、第二电容器C21和第二接地电阻器RG21可有助于调节耦合端口P1与第二隔离端口P2-2之间的相位差。由于在反向耦合模式下第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2可根据频带的改变而将耦合量中的一些耦合量旁路到地，因此即使频带改变，也可通过第一接地电容器CG1和第二接地电容器CG2而保持耦合水平一致。

图6是示出根据一个或更多个实施例的在应用相位补偿电路之前的耦合端口与隔离端口之间的相位差的示例的曲线图。

在图6中，G11表示在应用相位补偿电路之前的隔离端口的信号的相位，G12表示在应用相位补偿电路之前的耦合端口的信号的相位。

参照图6的G11和G12，可看出，在应用相位补偿电路之前，耦合端口与隔离端口之间的相位差(△Φ)约为25度(25°)。

图7是示出根据一个或更多个实施例的在应用相位补偿电路之后的耦合端口与隔离端口之间的相位差的示例的曲线图。

在图7中，G21表示在应用相位补偿电路之后的隔离端口的信号的相位，G22表示在应用相位补偿电路之后的耦合端口的信号的相位。

参照图7的G21和G22，可看出，在应用相位补偿电路之后，耦合端口与隔离端口之间的相位差(△Φ)约为0度(0°)。

参照图6和图7，可看出，与应用相位补偿电路之前相比，在应用补偿电路之后的耦合端口和隔离端口之间的相位差减小。

图8是示出耦合器电路的方向性水平、耦合水平和隔离水平的曲线图。

在图8中，G31和G32是示出根据未应用相位补偿电路(G31)或者应用相位补偿电路(G32)的方向性水平的曲线，G41和G42是示出根据未应用相位补偿电路(G41)或者应用相位补偿电路(G42)的耦合水平的曲线，G51和G52是示出根据未应用相位补偿电路(G51)或者应用相位补偿电路(G52)的隔离水平的曲线。

比较G31和G32，可看出，当应用相位补偿电路时，在约0.5GHz至约5GHz的频率范围内的方向性水平可提高。比较G41和G42，可看出，当应用相位补偿电路时，尽管使用频率改变，但在大致0.5GHz至大致5GHz的范围内的耦合水平可保持在恒定水平。比较G51和G52，可看出，当应用相位补偿电路时，在带内频率之一的约0.5GHz至约5GHz的范围内的隔离水平减小。

图9是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第一应用示例的示图。

参照图9，在图1至图5中示出的耦合器电路中的一个可实现为集成电路(IC)并且应用于功率放大器(PA)的输出。在图9中，相位补偿电路120被示出为在耦合器电路中，但耦合器电路不限于此。

图10是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第二应用示例的示图。

参照图10，在图1至图5中示出的耦合器电路中的一个可与功率放大器(PA)一起应用以实现为PA单片。在图10中，相位补偿电路120被示出为在耦合器电路中，但耦合器电路不限于此。

图11是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第三应用示例的示图。

参照图11，在图1至图5中示出的耦合器电路中的一个可实现为耦合器集成电路(IC)并且应用于开关IC的输出。在图11中，SWout为开关IC的输出开关，TRX表示收发端口或收发单元。在该示例中，可在耦合器IC与开关IC之间添加匹配电路。在图11中，相位补偿电路120被示出为在耦合器电路中，但耦合器电路不限于此。

图12是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第四应用示例的示图。

参照图12，在图1至图5中示出的耦合器电路中的一个可与开关电路一起应用以实现为开关单片。

图13是示出根据一个或更多个实施例的耦合器电路的第五应用示例的示图。

参照图13，在图1至图5中示出的耦合器电路中的一个可与开关电路一起应用以实现为开关单片。在图13中，在开关IC与耦合器电路之间可包括匹配电路。

如以上所阐述的，根据各个示例，包括正向耦合和反向耦合的定向耦合器电路可使用一条耦合线实现，可应用于具有多个频带的功率放大装置或天线开关装置，以减少由于频带改变导致的耦合量的改变，并且减少反射波的耦合量，从而改善方向性和隔离特性。

尽管本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。这里描述的示例仅被视为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式来组合所描述的***、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的***、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为被包括在本公开中。

Claims (16)

1.一种定向耦合器电路，包括：

信号线，设置在第一端子与第二端子之间；

耦合线，包括第一端部端子和第二端部端子，并且被配置为耦合到所述信号线；

开关电路，被配置为在第一耦合模式下使所述第一端部端子和耦合端口彼此连接以提取第一耦合信号，并且被配置为在第二耦合模式下使所述第二端部端子和所述耦合端口连接以提取第二耦合信号；以及

相位补偿电路，被配置为在所述第一耦合模式下补偿所述耦合端口与第一隔离端口之间的相位差或者在所述第二耦合模式下补偿所述耦合端口与第二隔离端口之间的相位差。

2.根据权利要求1所述的定向耦合器电路，其中，所述开关电路包括：

第一开关，连接在所述第一端部端子与所述耦合端口之间；

第二开关，连接在所述第二端部端子与所述耦合端口之间；

第三开关，连接在所述第一端部端子与所述第二隔离端口之间；以及

第四开关，连接在所述第二端部端子与所述第一隔离端口之间。

3.根据权利要求2所述的定向耦合器电路，其中，所述相位补偿电路包括：

第一补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间，并且被配置为在所述第一耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的相位差；以及

第二补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间，并且被配置为在所述第二耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的相位差。

4.根据权利要求3所述的定向耦合器电路，其中，所述第一补偿电路包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的第一电阻器和第一电容器。

5.根据权利要求4所述的定向耦合器电路，其中，所述第一补偿电路还包括连接在所述第一隔离端口与第一接地端子之间的第一接地电阻器。

6.根据权利要求5所述的定向耦合器电路，其中，所述第二补偿电路包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的第二电阻器和第二电容器。

7.根据权利要求6所述的定向耦合器电路，其中，所述第二补偿电路还包括连接在所述第二隔离端口与第二接地端子之间的第二接地电阻器。

8.根据权利要求7所述的定向耦合器电路，其中，所述相位补偿电路包括：

第一接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第二接地端子之间；以及

第二接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第一接地端子之间。

9.一种功率放大装置，包括：

功率放大器；以及

定向耦合器电路，连接到所述功率放大器的输出端子，

其中，所述定向耦合器电路包括：

信号线，设置在第一端子与第二端子之间；

耦合线，包括第一端部端子和第二端部端子，并且被配置为耦合到所述信号线，以在正向耦合模式下从所述信号线提取正向耦合信号并且在反向耦合模式下从所述信号线提取反向耦合信号；

开关电路，被配置为在所述正向耦合模式下使所述第一端部端子和耦合端口彼此连接并且使所述第二端部端子和第一隔离端口彼此连接以从所述信号线提取所述正向耦合信号，并且被配置为在所述反向耦合模式下使所述第二端部端子和所述耦合端口彼此连接并且使所述第一端部端子和第二隔离端口彼此连接以从所述信号线提取所述反向耦合信号；以及

相位补偿电路，被配置为：在所述正向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的相位差，并且在所述反向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的相位差。

10.根据权利要求9所述的功率放大装置，其中，所述开关电路包括：

第一开关，连接在所述第一端部端子与所述耦合端口之间；

第二开关，连接在所述第二端部端子与所述耦合端口之间；

第三开关，连接在所述第一端部端子与所述第二隔离端口之间；以及

第四开关，连接在所述第二端部端子与所述第一隔离端口之间。

11.根据权利要求10所述的功率放大装置，其中，所述相位补偿电路包括：

第一补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间，并且被配置为在所述正向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的相位差；以及

第二补偿电路，连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间，并且被配置为在所述反向耦合模式下补偿所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的相位差。

12.根据权利要求11所述的功率放大装置，其中，所述第一补偿电路包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第一隔离端口之间的第一电阻器和第一电容器。

13.根据权利要求12所述的功率放大装置，其中，所述第一补偿电路还包括连接在所述第一隔离端口与第一接地端子之间的第一接地电阻器。

14.根据权利要求13所述的功率放大装置，其中，所述第二补偿电路包括彼此串联连接在所述耦合端口与所述第二隔离端口之间的第二电阻器和第二电容器。

15.根据权利要求14所述的功率放大装置，其中，所述第二补偿电路还包括连接在所述第二隔离端口与第二接地端子之间的第二接地电阻器。

16.根据权利要求15所述的功率放大装置，其中，所述相位补偿电路包括：

第一接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第二接地端子之间；以及

第二接地电容器，连接在所述耦合端口与所述第一接地端子之间。

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