CN218633936U - 基于级联耦合器的通信电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于级联耦合器的通信电路，属于通信技术领域，包括第一耦合器、第二耦合器和信号收发器，第一耦合器的输出端连接有第一天线，第二耦合器的输出端连接有第二天线；所述第二耦合器的耦合端与第一耦合器的隔离端连接，第一耦合器的耦合端与信号收发器连接。本实用新型将两个耦合器进行级联，传输至第二耦合器的信号经第二耦合器的耦合端、第一耦合器的隔离端、第一耦合器的耦合端传输至信号收发器，以此实现耦合信号的传输；整个过程无需引入切换开关，降低了PCB板电路设计难度，减小了PCB板体积，同时还降低了电路成本开销。

Description

基于级联耦合器的通信电路

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于级联耦合器的通信电路。

背景技术

第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）是具有高速率、低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。从1G到4G，使用的电磁波频率越来越高，是因为频率越高，频谱资源就越多，所以传输速度也能越高。根据光速＝波长×频率，光速固定，频率越高，波长就越短。光速是每秒30万千米，5G的频率是24GHz—32GHz，按28GHz计算，5G的波长大概是10.7mm，因此5G电磁波波长基本是毫米级。

天线的大小和波长有关，天线的长度往往是1/4波长或者5/8波长，因此5G通信的天线长度也为毫米级。在单天线发射功率不变的情况下，采用多天线发射能够增加发射功率，从而增加覆盖范围；也使接收端通过多路信号的相干合并，获得平均信噪比的增加。在覆盖范围不变的情况下，增加天线数目能够降低天线发射功率，继而可以降低对设备功放的要求。随着5G项目天线数量越来越多,随之需要的信号耦合路径也就越来越多。现有技术中通过引入切换开关如单刀双掷开关、双刀双掷开关等实现信号耦合，如图1所示，到达第一耦合器的信号经第一耦合器的输出端（引脚4）传输至第一天线，并经第一耦合器的耦合端（引脚1）经切换开关传输至信号收发器；同时，到达第二耦合器的信号经第二耦合器的输出端（引脚4）传输至第二天线，并经第二耦合器的耦合端（引脚1）经切换开关传输至信号收发器，以此实现信号的耦合。然而在上述方案中，通过额外引入切换开关实现对多耦合路径的信号传输，一方面将占用更大印制电路板（printed circuit board，PCB）空间，增大了PCB板体积；另一方面，也提高了电路设计成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种基于级联耦合器的通信电路。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于级联耦合器的通信电路，该电路具体包括第一耦合器、第二耦合器和信号收发器，第一耦合器的输出端连接有第一天线，第二耦合器的输出端连接有第二天线；所述第二耦合器的耦合端与第一耦合器的隔离端连接，第一耦合器的耦合端与信号收发器连接。

在一示例中，所述第二耦合器的耦合端经微带线与第一耦合器的隔离端连接。

在一示例中，所述第二耦合器的隔离端接50Ω负载后接地。

在一示例中，所述第一耦合器的输入端连接有功率放大器。

在一示例中，所述功率放大器经第一滤波器与第一耦合器的输入端连接。

在一示例中，所述第二耦合器的输入端连接有功率放大器。

在一示例中，所述功率放大器经第二滤波器与第二耦合器的输入端连接。

在一示例中，所述功率放大器的输入端连接有限幅器。

在一示例中，所述第一耦合器的耦合端经第三滤波器与信号收发器连接。

在一示例中，所述第一耦合器的耦合端依次经第三滤波器、第四滤波器与信号收发器连接。

需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

本实用新型将两个耦合器进行级联，传输至第二耦合器的信号经第二耦合器的耦合端、第一耦合器的隔离端、第一耦合器的耦合端传输至信号收发器，以此实现耦合信号的传输；整个过程无需引入切换开关，降低了PCB板电路设计难度，减小了PCB板体积，同时还降低了电路成本开销。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为现有信号发射电路框图；

图2为本实用新型一示例中的通信电路框图；

图3为耦合器内部走线图；

图4为本实用新型一优选示例的电路框图。

图中：1-耦合端；3-隔离端；4-输出端；6-输入端；7-引线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，使用序数词(例如，“第一和第二”、“第一至第四”等 )是为了对物体进行区分，并不限于该顺序，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在一示例中，一种基于级联耦合器形成的通信电路，如信号发射电路、信号接收电路或者信号收发电路，该电路包括第一耦合器、第二耦合器和信号收发器。本示例中，第一耦合器、第二耦合器为射频耦合器，为无源器件，它将主传输线上的一定量信号耦合或转移到另一条耦合传输线上。射频耦合器通常包含输入端（引脚6）、输出端（引脚4）、耦合端（引脚1）和隔离端（引脚3）。从主传输线的输入端口(input)到输出端口(output)通常被称为直通信号，而从另一个耦合传输线(coupling)输出的信号被称为耦合信号。本示例中，采用耦合器对信号进行衰减，以适配信号收发器，如将20dB信号衰减至5dB。

进一步地，如图2所示，第一耦合器的输出端4连接有第一天线，第二耦合器的输出端4连接有第二天线，第一天线、第二天线优选为全向天线；第二耦合器的耦合端1与第一耦合器的隔离端3连接，第一耦合器的耦合端1与信号收发器连接。如图3耦合器的内部走线图所示，输入端6经引线7与输出端4连接，耦合端1经引线7与隔离端连接，本示例中将第二耦合器的耦合端与第一耦合器的隔离端连接，实现了两个耦合器的耦合连接，即实现了第一耦合器、第二耦合器的级联，信号可通过第二耦合器传输至第一耦合器，此时通信电路的信号传输路径为：

传输至第一耦合器的信号经第一耦合器的输出端传输至第一天线，且传输至第一耦合器的信号还经第一耦合器的耦合端传输至信号收发器；传输至第二耦合器的信号经第二耦合器的输出端传输至第二天线，且传输至第二耦合器的信号还经第二耦合器的耦合端、第一耦合器的隔离端、第一耦合器的耦合端传输至信号收发器，以此实现耦合信号的传输；整个过程无需引入切换开关，即可实现两路信号的传输，降低了PCB板电路设计难度，减小了PCB板体积，同时还降低了电路成本开销。

在一示例中，第二耦合器的耦合端经微带线与第一耦合器的隔离端连接，优选地，通信电路中各器件间的互联均通过微带线实现，信号传输可靠性高。

在一示例中，第二耦合器的隔离端接50Ω负载实现阻抗匹配后接地。

在一示例中，第一耦合器的输入端连接有功率放大器，功率放大器用于对信号进行放大，放大后的信号传输至第一耦合器。

在一示例中，功率放大器经第一滤波器与第一耦合器的输入端连接，第一滤波器用于对放大后的信号进行滤波处理，以此滤除干扰信号，保证通信质量。

在一示例中，第二耦合器的输入端连接有功率放大器，功率放大器用于对信号进行放大，放大后的信号传输至第二耦合器。

在一示例中，功率放大器经第二滤波器与第二耦合器的输入端连接，第二滤波器用于对放大后的信号进行滤波处理，以此滤除干扰信号，保证通信质量。

优选地，如图4所示，功率放大器经第一滤波器与第一耦合器的输入端6连接，并经第二滤波器与第二耦合器的输入端6连接。当功率放大器经第一滤波器与第一耦合器的输入端6连通时，功率放大器与第二耦合器之间不导通；当功率放大器经第二滤波器与第二耦合器的输入端6连通时，功率放大器与第一耦合器之间不导通，即仅实现单通道信号传输。此时，通信电路的信号传输路径为：

当功率放大器与第一耦合器导通时，经功率放大器放大处理后的信号经第一滤波器进行滤波处理后传输至第一耦合器，再通过第一耦合器的输出端4传输至第一天线，且滤波处理后的信号还经第一耦合器的耦合端1传输至信号收发器；当功率放大器与第二耦合器导通时，经功率放大器放大处理后的信号经第二滤波器进行滤波处理后传输至第二耦合器，再通过第二耦合器的耦合端1、第一耦合器的隔离端3、第一耦合器的耦合端1传输至信号收发器，以此实现耦合信号的传输。

在一示例中，功率放大器的输入端连接有限幅器，用于保护功率放大器，防止过大功率信号损坏功率放大器。

在一示例中，第一耦合器的耦合端经第三滤波器与信号收发器连接，用于进一步对信号进行滤波处理，保证通信质量。优选地，第一耦合器的耦合端依次经第三滤波器、第四滤波器与信号收发器连接，即此时第一耦合器与信号收发器之间设置有两极滤波电路，能够更加有效滤波干扰信号，提高了信号传输的可靠性。

以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于级联耦合器的通信电路，包括第一耦合器、第二耦合器和信号收发器，第一耦合器的输出端连接有第一天线，第二耦合器的输出端连接有第二天线，其特征在于：所述第二耦合器的耦合端与第一耦合器的隔离端连接，第一耦合器的耦合端与信号收发器连接。

2.根据权利要求1所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述第二耦合器的耦合端经微带线与第一耦合器的隔离端连接。

3.根据权利要求1所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述第二耦合器的隔离端接50Ω负载后接地。

4.根据权利要求1所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述第一耦合器的输入端连接有功率放大器。

5.根据权利要求4所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述功率放大器经第一滤波器与第一耦合器的输入端连接。

6.根据权利要求1或4或5所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述第二耦合器的输入端连接有功率放大器。

7.根据权利要求6所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述功率放大器经第二滤波器与第二耦合器的输入端连接。

8.根据权利要求6所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述功率放大器的输入端连接有限幅器。

9.根据权利要求1所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述第一耦合器的耦合端经第三滤波器与信号收发器连接。

10.根据权利要求9所述基于级联耦合器的通信电路，其特征在于：所述第一耦合器的耦合端依次经第三滤波器、第四滤波器与信号收发器连接。

Images