CN216313068U - 一种耦合器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及耦合器技术领域，尤其涉及一种耦合器电路，具体包括：射频收发端、天线端、耦合端、隔离端以及可调匹配网络；所述射频收发端与所述天线端相连接，形成信号传输路径，可调匹配网络设于隔离端和接地端之间，所述信号传输路径被配置为传输射频信号，该可调匹配网络被配置根据射频信号的频率，调节所述隔离端的隔离度，使得通过实时调节可调电容单元的电容值而改变隔离端的隔离度，实现隔离端在宽频带范围内的隔离度曲线趋于平坦，提高耦合器电路的适用性。

Description

一种耦合器电路

技术领域

本实用新型涉及耦合器技术领域，尤其涉及一种耦合器电路。

背景技术

在射频通信的应用领域中，通常使用耦合器将射频信号以一定的耦合度耦合出来，以便进行单独观察或测试，耦合器可被用于各种射频电路中。然而，传统的耦合器在将射频信号以一定的耦合度耦合处理时，只能针对射频信号的中心频点进行单频点匹配，从而使得在对宽频带的射频信号进行耦合处理时，无法保证隔离度的平坦，因而传统的耦合器仅适用于窄带接收机，使得耦合器的适用性不强。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种耦合器电路，以解决耦合器电路在宽频带范围内的隔离度不平坦的问题。

本实用新型提供一种耦合器电路，包括：射频收发端、天线端、耦合端、隔离端以及可调匹配网络；所述射频收发端与所述天线端相连接，形成信号传输路径，所述信号传输路径被配置为传输射频信号；所述可调匹配网络设于所述隔离端和接地端之间；所述可调匹配网络包括并联连接的电阻单元和可调电容单元，所述可调匹配网络被配置根据射频信号的频率，调节所述隔离端的隔离度。

可选地，所述可调电容单元包括可调匹配电容。

可选地，所述可调电容单元包括第一切换开关、第一匹配电容和第二匹配电容；所述第一匹配电容的第一端与所述隔离端相连接，所述第一匹配电容的第二端与所述第二匹配电容的第一端相连接，所述第二匹配电容的第二端与接地端相连接；

所述第一切换开关和所述第一匹配电容相并联；

或者，所述第一切换开关和所述第二匹配电容相并联。

可选地，所述电阻单元为可调匹配电阻。

可选地，所述电阻单元包括第二切换开关、第一匹配电阻和第二匹配电阻；所述第一匹配电阻的第一端与所述隔离端相连接，所述第一匹配电阻的第二端与所述第二匹配电阻的第一端相连接，所述第二匹配电阻的第二端与接地端相连接；

所述第二切换开关与所述第一匹配电阻相并联；

或者，所述第二切换开关与所述第二匹配电阻相并联。

可选地，所述耦合器电路还包括耦合电容网络，所述耦合电容网络的一端与所述所述耦合端相连，所述耦合电容网络的另一端与接地端相连。

可选地，所述耦合电容网络包括第一耦合电容。

可选地，所述耦合电容网络包括可调耦合电容。

可选地，所述耦合电容电路包括第一耦合电容、第二耦合电容和第三切换开关，所述第一耦合电容的第一端与所述隔离端相连接，所述第一耦合电容的第二端与所述第二耦合电容的第一端相连接，所述第二耦合电容的第二端与接地端相连接；

第三切换开关和所述第一耦合电容相并联；

或者，所述第三切换开关和所述第二耦合电容相并联。

可选地，所述耦合电容电路包括二极管，所述二极管的阳极与所述耦合端连接，所述二极管的阴极与接地端相连接。

本实用新型的耦合器电路，通过在隔离端和接地端之间设置匹配调整网络，该匹配调整网络包括并联连接的电阻和可调电容，该可调匹配网络被配置根据射频信号的频率，调节所述隔离端的隔离度，使得通过实时调节可调电容单元的电容值而改变隔离端的隔离，实现隔离端在宽频带范围内的隔离度曲线趋于平坦，提高耦合器电路的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中的耦合器电路的一电路示意图；

图2是本实用新型一实施例中的耦合器电路的另一电路示意图；

图3是本实用新型一实施例中的耦合器电路的另一电路示意图；

图4是本实用新型一实施例中的耦合器电路的另一电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中的耦合器电路的另一电路示意图；

图6是本实用新型一实施例中的耦合器电路的另一电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”、“与…连接”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”、“连接到”、“与…连接”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型涉及耦合器的技术领域，具体涉及到一种耦合器电路。在一个应用场景中，发明人发现，传统的耦合器在将射频信号以一定的耦合度耦合处理时，只能针对射频信号的中心频点进行单频点匹配，且隔离端的隔离度曲线较为陡峭，因而传统的耦合器仅适用于窄带接收机。在宽带射频接收机中，无法对远离中心频点的射频信号实现匹配，从而导致耦合器的适用性不强，为了解决上述的问题，因此有了本申请的发明构思，具体将通过以下的实施例进行说明。

本实用新型提供一种耦合器电路，在一个实施例中，如图1所示，耦合器电路包括：射频收发端、天线端、耦合端、隔离端以及可调匹配网络。其中，射频收发端具体包括收发端口和天线端口，射频收发端和天线端之间形成信号传输路径，该信号传输路径被配置为对射频信号进行接收和发送。耦合端被配置为与外部器件(例如射频设备)进行连接。

具体地，可调匹配网络设于隔离端和接地端之间，该可调匹配网络包括并联连接的电阻单元和可调电容单元，该可调匹配网络被配置根据射频信号的频率，调节所述隔离端的隔离度，具体地，根据射频信号的频率，通过调节可调电容单元的电容值，从而调节所述隔离端的隔离度，以使得通过实时调节可调电容单元的电容值而改变隔离端的隔离度。

本实用新型的耦合器电路，通过在隔离端和接地端之间设置匹配调整网络，该匹配调整网络包括并联连接的电阻和可调电容，根据射频信号的频率，通过调节可调电容单元的电容值，从而调节所述隔离端的隔离度，以使得通过实时调节可调电容单元的电容值而改变隔离端的隔离度，从而使得隔离端的隔离度在宽频带范围内的隔离度曲线趋于平坦，提高耦合器电路的适用性。优选地，可调电容单元的电容值的范围值可以设为3PF至6PF等。

在一个实施例中，如图1和2所示，可调电容单元包括可调匹配电容，由于该可调匹配电容的电容值是可调的，因此可根据实际情况调节可调匹配电容的电容值，实现隔离端的隔离度在宽频带范围内的隔离度曲线趋于平坦。

在一个实施例中，如图3所示，可调电容单元具体可以包括第一切换开关S1、第一匹配电容C1和第二匹配电容C2。其中，第一匹配电容C1的第一端与隔离端相连接，第一匹配电容C1的第二端与第二匹配电容C2的第一端相连接，第二匹配电容C2的第二端与接地端相连接，也即，第一匹配电容C1和第二匹配电容C2相串联连接，相互串联的第一匹配电容C1和第二匹配电容C2设于隔离端和接地端之间。

进一步地，第一切换开关S1和第一匹配电容C1相并联；或者，第一切换开关S1和第二匹配电容C2相并联。示例性地，如图3所示，第一切换开关S1可以和第一匹配电容C1相并联，以使得在第一切换开关S1处于断开状态时，第一匹配电容C1和第二匹配电容C2相串联接入在隔离端和接地端之间，在第一切换开关S1处于导通状态时，仅第二匹配电容C2接入在隔离端和接地端之间，从而实现动态调整接入在隔离端和接地端之间的可调电容单元的电容值。

上述实施例中，通过在隔离端和接地端之间设置第一匹配电容C1和第二匹配电容C2，并将第一切换开关S1和第一匹配电容C1相并联，或者将第一切换开关S1和第二匹配电容C2相并联，以使得在可调电容单元中通过第一切换开关S1控制是否切入第一匹配电容C1或者第二匹配电容C2，以动态调整接入在隔离端和接地端之间的可调电容单元的电容值，从而实现隔离端的隔离度在宽频带范围内的隔离度曲线趋于平坦。

需要说明的是，上述实施例具体还可以对应设置两个切换开关，或者，对应还可以设置更多个的匹配电容，以及对应的切换开关，以使得动态切换接入在隔离端和接地端之间的可调电容单元的电容值，为避免累赘，此处便不展开描述。

基于上述实施例中设置的可调匹配电容，进一步地，在一个实施例中，如图2所示，电阻单元为可调匹配电阻。其中，可调匹配电阻的范围值优选为小于或者等于10欧姆等，具体不作限定，可以根据实际场景进行选择。

上述实施例中，通过将可调匹配网络的电阻单元设为可调匹配电阻，以使得可以实现动态调整可调匹配电阻的阻值大小，本实施例中通过调整可调匹配网络中可调匹配电阻的阻值，而实现在较宽的工作频段范围内调整隔离端的隔离度的等级大小，以增大隔离端的隔离度的整体范围；且还可通过调整可调匹配网络中可调匹配电容的电容大小，而使得较宽的工作频段范围内隔离端的隔离度曲线变得更加平缓，以实现在更宽频带范围内实现匹配，提高耦合器电路的适用性。

在一个实施例中，如图3所示，具体地，电阻单元可以包括第二切换开关S2、第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2；第一匹配电阻R1的第一端与隔离端相连接，第一匹配电阻R1的第二端与第二匹配电阻R2的第一端相连接，第二匹配电阻R2的第二端与接地端相连接。

进一步地，第二切换开关S2与第一匹配电阻R1相并联；或者，第二切换开关S2与第二匹配电阻R2相并联。示例性地，如图3所示，第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2相串联设于隔离端和接地端之间，且第二切换开关S2与第二匹配电阻R2相并联，以使得当第二切换开关S2断开时，第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2相串联接入于隔离端和接地端之间，当第二切换开关S2关闭时，仅第一匹配电阻R1接入于隔离端和接地端之间，从而动态调整接入在隔离端和接地端之间的可调电阻单元的电阻值，实现在较宽的工作频段范围内调整隔离端的隔离度的等级大小，以增大隔离端的隔离度的整体范围。

上述实施例中，通过在隔离端和接地端之间设置第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2，并将第二切换开关S2和第一匹配电阻R1相并联，或者将第二切换开关S2和第二匹配电阻R2相并联，以使得在可调电阻单元中通过第二切换开关S2控制是否切入第一匹配电阻R1或者第二匹配电阻R2，以实现动态调整接入在隔离端和接地端之间的可调电阻单元的电阻值，现在较宽的工作频段范围内调整隔离端的隔离度的等级大小，以增大隔离端的隔离度的整体范围。

需要说明的是，上述实施例具体还可以对应设置两个切换开关，或者，对应还可以设置更多个的匹配电阻，以及对应的切换开关，以使得动态切换匹配电阻的电阻值，为避免累赘，此处便不展开描述。

在一个实施例中，如图4所示，耦合器电路还包括耦合电容网络，耦合电容网络的一端与耦合端相连，耦合电容网络的另一端与接地端相连。该耦合电容网络被配置为调整耦合器的耦合度，具体地，耦合电容网络包括第一耦合电容C3，以使得通过配置不同容值的第一耦合电容C3而实现调整耦合器的耦合度，以实现在更宽的工作频带内、耦合端的耦合度曲线趋于平坦。

在一个实施例中，该耦合电容网络包括可调耦合电容，由于该可调耦合电容的电容值是可调的，因此可根据实际情况调节可调耦合电容的电容值，实现耦合端的耦合度在宽频带范围内的耦合度曲线趋于平坦。

在一个实施例中，如图5所示，耦合电容电路包括第一耦合电容C3、第二耦合电容C4和第三切换开关S3，第一耦合电容C3的第一端与隔离端相连接，第一耦合电容C3的第二端与第二耦合电容C4的第一端相连接，第二耦合电容C4的第二端与接地端相连接；进一步地，第三切换开关S3和第一耦合电容C3相并联；或者，第三切换开关S3和第二耦合电容C4相并联。该实施例中，也即通过在隔离端和接地端之间设置相串联第一耦合电容C3的第二耦合电容C4，并将第三切换开关S3与第一耦合电容C3相并联，或者将第三切换开关S3与第二耦合电容C4相并联。

示例性地，如图5所示，基于将相串联的第一耦合电容C3和第二耦合电容C4设于隔离端和接地端之间，可以将第三切换开关S3与第二耦合电容C4相并联，以使得当第三切换开关S3断开时，第一耦合电容C3和第二耦合电容C4相串联接入于隔离端和接地端之间，当第三切换开关S3关闭时，仅第一耦合电容C3接入于隔离端和接地端之间，以实现动态调整接入在隔离端的耦合电容电路的电容值。

需要说明的是，上述实施例具体还可以对应设置两个切换开关，或者，对应还可以设置更多个的耦合电容，以及对应的切换开关，以使得动态切换耦合电容的电容值，为避免累赘，此处便不展开描述。

在一个实施例中，如图6所示，耦合电容电路包括二极管D1，二极管D1的阳极与耦合端连接，二极管D1的阴极与接地端相连接。具体地，该二极管D1可以选择变容二极管等，以使得施加反偏电压增大时变容二极管电容减小、反之变容二极管电容增大。该实施例中，通过在隔离端和接地端之间设置二极管D1，也可以使得通过改变二极管D1的偏置电压而实现不同的容值，从而调整耦合端的耦合度，实现耦合端的耦合度在宽频带范围内的耦合度曲线趋于平坦。

本实用新型还提供一种耦合器(图中未示出)，其中，耦合器包括上述任一实施例中的耦合器电路。该实施例中的耦合器，通过上述任一实施例的耦合器电路，可以使得实现在宽频带范围内的调整隔离度的不同等级大小，以增大隔离度的整体范围，且还可通过调整可调匹配电容的电容大小而使得在宽频带范围内的隔离度曲线变得更加平缓，以实现在宽频带范围内实现匹配，提高耦合器的适用性。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耦合器电路，其特征在于，包括：射频收发端、天线端、耦合端、隔离端以及可调匹配网络；

所述射频收发端与所述天线端相连接，形成信号传输路径，所述信号传输路径被配置为传输射频信号；

所述可调匹配网络设于所述隔离端和接地端之间；

所述可调匹配网络包括并联连接的电阻单元和可调电容单元，所述可调匹配网络被配置根据射频信号的频率，调节所述隔离端的隔离度。

2.如权利要求1所述的耦合器电路，其特征在于，所述可调电容单元包括可调匹配电容。

3.如权利要求1所述的耦合器电路，其特征在于，所述可调电容单元包括第一切换开关、第一匹配电容和第二匹配电容；所述第一匹配电容的第一端与所述隔离端相连接，所述第一匹配电容的第二端与所述第二匹配电容的第一端相连接，所述第二匹配电容的第二端与接地端相连接；

所述第一切换开关和所述第一匹配电容相并联；

或者，所述第一切换开关和所述第二匹配电容相并联。

4.如权利要求1-3任一项所述的耦合器电路，其特征在于，所述电阻单元为可调匹配电阻。

5.如权利要求1-3任一项所述的耦合器电路，其特征在于，所述电阻单元包括第二切换开关、第一匹配电阻和第二匹配电阻；所述第一匹配电阻的第一端与所述隔离端相连接，所述第一匹配电阻的第二端与所述第二匹配电阻的第一端相连接，所述第二匹配电阻的第二端与接地端相连接；

所述第二切换开关与所述第一匹配电阻相并联；

或者，所述第二切换开关与所述第二匹配电阻相并联。

6.如权利要求1-3任一项所述的耦合器电路，其特征在于，所述耦合器电路还包括耦合电容网络，所述耦合电容网络的一端与所述耦合端相连，所述耦合电容网络的另一端与接地端相连。

7.如权利要求6所述的耦合器电路，其特征在于，所述耦合电容网络包括第一耦合电容。

8.如权利要求6所述的耦合器电路，其特征在于，所述耦合电容网络包括可调耦合电容。

9.如权利要求6所述的耦合器电路，其特征在于，所述耦合电容网络包括第一耦合电容、第二耦合电容和第三切换开关，所述第一耦合电容的第一端与所述隔离端相连接，所述第一耦合电容的第二端与所述第二耦合电容的第一端相连接，所述第二耦合电容的第二端与接地端相连接；

第三切换开关和所述第一耦合电容相并联；

或者，所述第三切换开关和所述第二耦合电容相并联。

10.如权利要求6所述的耦合器电路，其特征在于，所述耦合电容网络包括二极管；所述二极管的阳极与所述耦合端连接，所述二极管的阴极与接地端相连接。

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