CN103716010B - 一种巴伦电路及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种巴伦电路及终端，该巴伦电路包括依次电连接的平衡端口、耦合电路及一对差分端口；平衡端口、耦合电路及差分端口均设置于PCB板，平衡端口通过耦合电路与差分端口进行通信。通过本发明的实施，将现有的基于芯片工艺的巴伦电路通过PCB印刷技术将其印刷到PCB板上，就使得其可以兼容于终端的PCB板，当将印刷于PCB板上的巴伦电路用于信号收发装置与信号处理装置之间射频信号的传输时，即可达到抑制终端中噪声信号对射频信号的干扰的目的，同时，由于该巴伦电路是直接印刷于PCB板之上，且电路结构简单，不需要在终端中增加新的主动元件，降低了终端的生产成本，且不会增加PCB的印刷成本及设计难度。

Description

一种巴伦电路及终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种巴伦电路及终端。

背景技术

随着终端技术的发展，手机等终端产品的应用也日益丰富，且终端各数字模块之间的数据传输速率也大大加快，但是信号快速切换将产生大量的噪声，这些噪声，如高次谐波噪声功率的能级与终端中射频信号的能级相近，而在射频信号传输过程中，能级相近的信号之间会存在干扰现象；而在手机等终端产品的设计中，传输射频信号的射频走线的长度通常在1公分以上3公分以下，那么，这些噪声将对射频信号产生干扰，使得射频信号的传输发生抖动。

本领域的技术人员为了降低噪声对信号传输的影响也提供了多种方法，常见的方法是在终端信号收发装置及信号处理装置之间增加检测器和控制器，以达到对射频信号受噪声干扰而产生的杂波进行滤除等操作；但是，这类方法需要在终端中增加新的主动元件，在一定程度上增大了终端的生产成本，同时，由于需要在终端的PCB板中对新增加的元件进行布局，会增加PCB的印刷成本及设计难度。

因此，如何提供一种可以抑制终端中噪声信号对射频信号的干扰的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种巴伦电路及终端，可以抑制终端中噪声信号对射频信号的干扰。

本发明提供了一种巴伦电路，在一个实施例中，该巴伦电路包括依次电连接的平衡端口、耦合电路及一对差分端口；平衡端口、耦合电路及差分端口均设置于PCB板，平衡端口通过耦合电路与差分端口进行通信。

进一步的，上述实施例提供的巴伦电路中的平衡端口包括信号输入电路及与其连接的匹配电路；信号输入电路用于接收信号，并传输至匹配电路，匹配电路用于对信号进行匹配处理。

进一步的，上述实施例提供的巴伦电路中的差分端口均包括一滤波电路及信号输出电路；滤波电路用于对耦合电路输出的信号进行滤波处理，并传输至信号输出电路，信号输出电路用于向外发送差分信号。

进一步的，上述实施例中的巴伦电路中的耦合电路包括一条信号输入走线、两条信号输出走线；信号输入走线的一端与平衡端口连接，另一端开路；信号输出走线的一端接地，另一端与差分端口连接；信号输出走线与信号输入走线相邻设置。

进一步的，上述实施例中的信号输入走线由多段PCB信号输入走线连接形成，多段PCB信号输入走线中的至少两段平行设置；两条信号输出走线分别设置于相互平行的PCB信号输入走线相邻侧。

本发明还提供了一种终端，在一个实施例中，该终端包括信号收发装置及信号处理装置，信号收发装置通过本发明提供的巴伦电路与信号处理装置连接。

本发明的有益效果：

本发明提供的巴伦电路及终端，将现有的基于芯片工艺的巴伦电路通过PCB印刷技术将其印刷到PCB板上，就使得其可以兼容于终端的PCB板，当将印刷于PCB板上的巴伦电路用于信号收发装置与信号处理装置之间射频信号的传输时，即可达到抑制终端中噪声信号对射频信号的干扰的目的，同时，由于该巴伦电路是直接印刷于PCB板之上，且电路结构简单，不需要在终端中增加新的主动元件，降低了终端的生产成本，且不会增加PCB的印刷成本及设计难度。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的巴伦电路的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的终端的结构示意图；

图3为本发明第三实施例提供的巴伦电路的电路示意图；

图4为本发明第四实施例提供的耦合电路的走线示意图；

图5为本发明第五实施例提供的终端的电路结构示意图。

具体实施方式

现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。

第一实施例：

图1为本发明第一实施例提供的巴伦电路的结构示意图，由图1可知，在该实施例中，本发明提供的巴伦电路1包括依次电连接的平衡端口11、耦合电路12及一对差分端口（131、132）；平衡端口11、耦合电路12及差分端口（131、132）均设置于PCB板，平衡端口11通过耦合电路12与差分端口（131、132）进行通信。通过该实施例的实施，将现有基于芯片工艺的巴伦电路通过PCB印刷技术将其印刷到PCB板上，就使得其可以兼容于终端的PCB板，当将印刷于PCB板上的巴伦电路用于信号收发装置与信号处理装置之间射频信号的传输时，即可达到抑制终端中噪声信号对射频信号的干扰的目的，同时，由于该巴伦电路是直接印刷于PCB板之上，且电路结构简单，不需要在终端中增加新的主动元件，降低了终端的生产成本，且不会增加PCB的印刷成本及设计难度。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的平衡端口11包括信号输入电路及与其连接的匹配电路；信号输入电路用于接收信号，并传输至匹配电路，匹配电路用于对信号进行匹配处理，在实际应用中，信号输入电路为一段PCB走线，其用于连接巴伦电路1外的元件。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的匹配电路由电容及电感连接构成；这样通过简单的电子元件就可以实现将外界输入的信号的频率进行匹配，如外界输入的信号频率为4MHz，那么经过匹配电路的处理，信号的频率就可以变为8MHz、12MHz等。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的匹配电路包括第一电容、第二电容及第一电感；第一电容的一端与信号输入电路连接，第一电容的另一端与第二电容的一端及第一电感的一端连接，第二电容的另一端与耦合电路连接，第一电感的另一端接地。通过本实施例的实施，两个电容与一个电感构成T型匹配电路，就可以实现对输入信号频率的转换，如输入信号的原中心频率为2GHz，经过该T型匹配电路后，其中心频率为2GHz将转换为4GHz，这样就可以缩短巴伦电路中耦合电路中信号输入/输出走线的长度。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的差分端口均包括一滤波电路及信号输出电路；滤波电路用于对耦合电路输出的信号进行滤波处理，并传输至信号输出电路，信号输出电路用于向外发送差分信号。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的滤波电路包括一电容，电容的一端连接耦合电路，电容的另一端连接信号输出电路，这样通过设置一个简单的电容就可以对耦合电路输出的信号进行滤波处理，以输出稳定的信号。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的耦合电路包括一条信号输入走线、两条信号输出走线；信号输入走线的一端与平衡端口连接，另一端开路；信号输出走线的一端接地，另一端与差分端口连接；信号输出走线与信号输入走线相邻设置。

较优的，在其他实施例中，如图4所示的那样，上述实施例中的PCB板包括至少两层，耦合电路设置于PCB板的至少两层之上，耦合电路在多层之间通过导电通孔连接。

较优的，在其他实施例中，如图3或4所示的那样，上述实施例中的信号输入走线由多段PCB信号输入走线连接形成，多段PCB信号输入走线中的至少两段平行设置；两条信号输出走线分别设置于相互平行的PCB信号输入走线相邻侧。

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的信号输出走线由多段PCB信号输出走线连接形成，多段PCB信号输出走线中的至少两段设置于相互平行的PCB信号输入走线相邻两侧，通过在PCB信号输入走线的两侧均设置PCB信号输出走线，增强了差分端口输出的差分信号的强度。

当匹配电路采用由两个电容与一个电感构成T型时，由于实现了对输入信号中心频率的变频（一般为将中心频率提高一倍），在达到与现有巴伦电路转换信号的相同效率时，就可以缩短信号走线（输入走线及输出走线）的长度；因此，较优的，在其他实施例中，上述实施例中信号输入走线为八分之一波长传输线，信号输出走线为八分之一波长传输线，如图3或4所示的那样，巴伦电路的走线所占用PCB板的面积一般仅为2cm*1.04cm，由于其与现有终端内的射频走线的长度相近，当用该巴伦电路取代现有的射频走线时，对现有PCB板上各芯片的布局影响很小。

第二实施例：

图2为本发明第二实施例提供的终端的结构示意图；由图2可知，在本实施例中，本发明提供的终端2包括信号收发装置21及信号处理装置22，信号收发装置21通过本发明提供的巴伦电路1与信号处理装置22连接；通过本实施例的实施，不需要在终端的PCB板上增加新的主动元件，如检测器和控制器，通过巴伦电路就可以抑制终端中噪声对信号收发装置21及信号处理装置22之间传输信号的干扰，同时，由于本发明提供的巴伦电路是印刷于PCB板的，其对终端内PCB板的布局影响不大，可以很好的兼容现有终端内PCB板的电路设置。

由图2可知，在本发明的其他实施例中，本发明提供的终端2还包括放大电路23，放大电路23设置于信号收发装置21与巴伦电路1之间，用于对信号收发装置21输出的信号进行放大。

由图2可知，在本发明的其他实施例中，本发明提供的终端2还包括差分转换电路24，差分转换电路24设置于巴伦电路1与信号处理装置22之间，用于将巴伦电路1输出的差分信号转换为单端信号。

现结合图3、4、5及具体应用实例对本发明进行说明。

第三实施例：

图3为本发明第三实施例提供的巴伦电路的电路示意图，由图3可知，在该实施例中，

巴伦电路1包括依次电连接的平衡端口11、耦合电路12及一对差分端口（131、132）；平衡端口11、耦合电路12及差分端口（131、132）均设置于PCB板上，平衡端口11通过耦合电路12与差分端口（131、132）进行通信；其中，

平衡端口11中的匹配电路包括电容C201，电容C202及电感L201，C201，电容C202及电感L201连接形成T型匹配电路，单端信号的输入与电容C201的一端连接；

差分端口（131、132）中的滤波电路分别为一电容，电容的一端连接耦合电路，电容的另一端连接信号输出电路；在图3中，差分端口中的差分信号正极输出端的滤波电路为电容C203，差分端口中的差分信号负极输出端的滤波电路为电容C204。

图4为本发明第四实施例提供的耦合电路的走线示意图，现对图4中各走线或标注进行说明：

走线101，本架构中第一层的走线，连接C202；

走线102，本架构中第一层的走线，连接过孔143、过孔138及C204；

走线103，本架构中第一层的走线，连接过孔144，过孔137；

走线104，本架构中第一层的走线，连接过孔144、过孔135及C203；

走线105，本架构中第一层的走线，连接过孔136及过孔142；

走线106，本架构中第一层的走线，连接C203并输出差分负极信号；

走线107，本架构中第一层的走线，连接C204并输出差分正极信号；

走线308：本架构中第三层的走线，连接图示3中的过孔135、过孔136；

走线309，本架构中第三层的走线，连接过孔137、过孔138；

GND102，本架构中第一层的地平面；GND103，本架构中第一层的地平面；GND401，本架构中第四层的地平面；

过孔141，连接第一层与第四层的走线的过孔，与走线104以及第四层地平面GND401相连；

过孔142，连接第一层与第四层的走线的过孔，与走线105以及第四层地平面GND401相连；

过孔143，连接第一层与第四层的走线的过孔，走线102以及第四层地平面GND401相连；

过孔144，连接第一层与第四层的走线的过孔，走线103以及第四层地平面GND401相连；

过孔135，连接第一层与第三层的走线的过孔，与走线104以及第三层走线308相连；

过孔136，连接第一层与第三层的走线的过孔，与走线105以及第三层走线308相连；

过孔137，连接第一层与第三层的走线的过孔，与走线103以及第三层走线309相连；

过孔138，连接第一层与第三层的走线的过孔，与走线102以及第三层走线309相连；

先参照上述走线布局，对本发明提供的巴伦电路中的耦合电路12的具体组成进行分析：

耦合电路包括一条信号输入走线（走线101）、两条信号输出走线（走线102、走线309及走线103连接形成一条信号输出走线；走线104、走线308及走线105连接形成另一条信号输出走线）；信号输入走线（走线101）的一端与平衡端口中的电容C202连接，另一端开路；信号输出走线的一端接地（由走线102、走线309及走线103连接形成的信号输出走线通过过孔143、过孔144接地，由走线104、走线308及走线105连接形成的信号输出走线通过过孔141、过孔142接地），另一端与差分端口连接（由走线102、走线309及走线103连接形成的信号输出走线与电容C204连接，由走线104、走线308及走线105连接形成的信号输出走线与电容C203连接）；信号输出走线与信号输入走线相邻设置（参照图4中的走线101、走线102、走线103、走线104及走线105的设置方式）；

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的PCB板包括至少两层（图4所示包括4层），耦合电路设置于PCB板的至少两层之上（走线101、走线102、走线103、走线104及走线105的设置于第一层，走线308及走线309的设置于第三层），耦合电路在多层之间通过导电通孔（如过孔135、过孔136、过孔137及过孔138）连接；

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的信号输入走线由多段PCB信号输入走线连接形成，多段PCB信号输入走线中的至少两段平行设置；两条信号输出走线分别设置于相互平行的PCB信号输入走线相邻侧；

较优的，在其他实施例中，上述实施例中的信号输出走线由多段PCB信号输出走线连接形成，多段PCB信号输出走线中的至少两段设置于相互平行的PCB信号输入走线相邻两侧；

较优的，在其他实施例中，上述实施例中信号输入走线为八分之一波长传输线，信号输出走线为八分之一波长传输线。

图5为本发明第五实施例提供的终端的电路结构示意图，由图5可知，在本实施例中，放大电路包括电容C101、放大元件、电容C102，差分转换电路包括电容C106及差分转换元件；本实施例的工作原理如下：

用于接收端时，即信号收发模块执行接收信号的功能时，在不需要进行放大补偿敏感度的情况下，信号收发装置输出的单端信号从容电容C103输入到巴伦电路，经过电容C201，电感L201，电容C202构成的T型匹配电路进入巴伦电路中的耦合电路12，再由电容C204、电容C203做高通滤波输出差分信号；

用于接收端时，即信号收发模块执行接收信号的功能时，当需要进行放大补偿灵敏度的情况下，信号收发装置输出的单端信号从电容C101输入至放大电路，经过放大元件的放大之后，经由电容C102输入到巴伦电路，经过电容C201，电感L201，电容C202构成的T型匹配电路进入巴伦电路中的耦合电路12，再由电容C204、电容C203做高通滤波输出差分信号；

用于发送端时，即信号收发模块执行发送信号的功能时，信号收发装置输出的单端信号从电容C101输入至放大电路，经过放大元件的放大之后，经由电容C102输入到巴伦电路，此时，采用四分之一波长的开路线，边缘两边分别耦合八分之一波长短路短截线，短截线的地孔分别置于输入端口的左边和右边，输出端口分别列于短截线的相接的电容C203、C204位置，再由电容C204、电容C203做高通滤波输出差分信号；

由于差分信号对共模噪声的高效抑制，在PCB上的传输受到的高速数字电路及其他环境引起噪声将被大大抑制；在输出差分信号之后，如果信号处理装置需要的是单端信号，只需要加入一颗低成本的具备差分转单端功能的被动元件即可，此时，巴伦电路输出的差分信号经过电容C106进入差分转换元件处理后，经由电容C107输入到信号处理装置。

综上可知，通过本发明的实施，至少存在以下有益效果：

将现有的基于芯片工艺的巴伦电路通过PCB印刷技术将其印刷到PCB板上，就使得其可以兼容于终端的PCB板，当将印刷于PCB板上的巴伦电路用于信号收发装置与信号处理装置之间射频信号的传输时，即可达到抑制终端中噪声信号对射频信号的干扰的目的，同时，由于该巴伦电路是直接印刷于PCB板之上，且电路结构简单，不需要在终端中增加新的主动元件，降低了终端的生产成本，且不会增加PCB的印刷成本及设计难度。

以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种巴伦电路，其特征在于，包括依次电连接的平衡端口、耦合电路及一对差分端口；所述平衡端口、耦合电路及差分端口均通过印刷方式印刷于PCB板，所述平衡端口通过所述耦合电路与所述差分端口进行通信；所述耦合电路包括一条信号输入走线、两条信号输出走线；所述信号输入走线的一端与平衡端口连接，另一端开路；所述信号输出走线的一端接地，另一端与差分端口连接；所述信号输出走线与所述信号输入走线相邻设置；所述信号输入走线由多段PCB信号输入走线连接形成，所述多段PCB信号输入走线中的至少两段平行设置；所述两条信号输出走线分别设置于相互平行的PCB信号输入走线相邻侧。

2.如权利要求1所述的巴伦电路，其特征在于，所述平衡端口包括信号输入电路及与其连接的匹配电路；所述信号输入电路用于接收信号，并传输至所述匹配电路，所述匹配电路用于对所述信号进行匹配处理。

3.如权利要求2所述的巴伦电路，其特征在于，所述匹配电路包括第一电容、第二电容及第一电感；所述第一电容的一端与所述信号输入电路连接，所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端及所述第一电感的一端连接，所述第二电容的另一端与所述耦合电路连接，所述第一电感的另一端接地。

4.如权利要求1所述的巴伦电路，其特征在于，所述差分端口均包括一滤波电路及信号输出电路；所述滤波电路用于对所述耦合电路输出的信号进行滤波处理，并传输至所述信号输出电路，所述信号输出电路用于向外发送差分信号。

5.如权利要求1至4任一项所述的巴伦电路，其特征在于，所述PCB板包括至少两层，所述耦合电路设置于所述PCB板的至少两层之上，耦合电路在多层之间通过导电通孔连接。

6.如权利要求5所述的巴伦电路，其特征在于，所述信号输入走线为八分之一波长传输线，所述信号输出走线为八分之一波长传输线。

7.一种终端，其特征在于，包括信号收发装置及信号处理装置，所述信号收发装置通过如权利要求1至6任一项所述的巴伦电路与所述信号处理装置连接。

8.如权利要求7所述的终端，其特征在于，还包括放大电路，所述放大电路设置于所述信号收发装置与所述巴伦电路之间，用于对所述信号收发装置输出的信号进行放大。

9.如权利要求7或8所述的终端，其特征在于，还包括差分转换电路，所述差分转换电路设置于所述巴伦电路与所述信号处理装置之间，用于将所述巴伦电路输出的差分信号转换为单端信号。