CN103916157A - 并联混合电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种并联混合电路，包含变压器、第一匹配电阻、第二匹配电阻及回波消除电路。变压器包含：第一侧，包含发射线圈组和接收线圈组，其中发射线圈组包含至少一个发射线圈，接收线圈组包含至少一个接收线圈；第二侧，包含至少一个收发线圈；其中该变压器接收发射信号并通过第一匝数比将该发射信号从该第一端耦合至该第二端，以及从该收发线接收接收信号并通过第二匝数比将该接收信号从该第二端耦合至该第一端。第一匹配电阻和第二匹配电阻与该变压器并联耦接。回波消除电路耦接于该发射线与该接收线之间。本发明可使并联混合电路的下游作业的回波匝数比不限制为上游作业的匝数比的倒数。此外，匹配电阻与变压器并联耦接，不需要大功率信号。

Description

并联混合电路

【技术领域】

本发明关于并联混合电路，尤其关于一种应用于收发器的并联混合电路。

【背景技术】

在发射器和接收器之间经常提供混合电路，以分别将发射信号（transmittingsignal）和接收信号（receiving signal）转换至想要的电压电平。图1为表示现有技术中发射器101、接收器103以及混合电路105之间关系的方框图。如图1所示，在上游作业（upstream operation）中，混合电路105通过至少一条传输线（transmitting line）L_t从发射器TX101接收发射信号TS，以及将发射信号TS转换为变换后发射信号TTS传输至至少一条收发线（transceiving line）L_tr。相反，在下游作业（downstream operation）中，混合电路105通过收发线L_tr接收接收信号RS，以及将接收信号RS转换为变换后接收信号TRS通过至少一条接收线（receiving line）L_r传输至接收器RX103。

图2和图3为现有技术中混合电路详细结构的电路图。图2表示现有技术中并联混合电路以及图3表示现有技术中串联混合电路。如图2所示，混合电路200包含变压器（transformer）201以及两个电阻R₁，R₂。变压器201包含第一侧和第二侧，第一侧包含具有第一线圈数量cn₁的线圈C₁₁以及具有第一线圈数量cn₁的线圈C₁₂，以及第二侧包含具有第二线圈数量cn₂的线圈C₂₁以及具有第二线圈数量cn₂的线圈C₂₂。

对于上游作业，线圈C₁₁的第一端T₁和线圈C₁₂的第二端T₂接收发射信号TS。通过等于cn₁:cn₂的第一匝数比将发射信号TS从第一侧转换至第二侧，以产生变换后发射信号TTS。

对于下游作业，线圈C₂₁的第一端T₁和线圈C₂₂的第二端T₂接收接收信号RS。通过等于cn₂:cn₁的第二匝数比将接收信号RS从第二侧耦合至第一侧。

然而，在这种结构中，第一匝数比为cn₁:cn₂以及第二匝数比为cn₂:cn₁，因此第二匝数比固定为第一匝数比的倒数。因为可能想要把信号转换为其他电压电平，所以这样会不方便。

如上所述，图3表示现有技术中串联混合电路的电路图。在这一现有技术中，变压器301的第一侧包含具有第一线圈数量cn₁的线圈C₁及具有第三线圈数量cn₃的线圈C₃。同样，变压器301的第二侧包含具有第二线圈数量cn₂的线圈C₂。

对于上游作业，混合电路300通过第一匝数比将发射信号TS从第一侧耦合至第二侧以产生变换后发射信号TTS。此外，对于下游作业，混合电路300通过第二匝数比将接收信号RS从第二侧耦合至第一侧以产生变换后接收信号TRS。在这种结构中，第一匝数比等于cn₁:cn₂，以及第二匝数比等于cn₂:cn₃，因此第二匝数比不限于第一匝数比的倒数。然而，混合电路300的结构包含与变压器串联耦接的电阻R₁和R₂，因此上游路径的线圈数量必须很高。漏电感可能存在于这种结构中，其会导致高频信号的衰退，所以需要大功率信号。并且，这种结构可能会有高回波匝数比（echo）cn₁:cn₃，其在上游路径和下游路径之间产生。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种并联混合电路，以解决上述问题。

本发明实施例提供一种并联混合电路，包含变压器、第一匹配电阻、第二匹配电阻以及回波消除电路。该变压器包含：第一侧，包含发射线圈组以及接收线圈组，其中发射线圈组包含至少一个发射线圈，接收线圈组包含至少一个接收线圈；第二侧，包含至少一个收发线圈；其中，该变压器从至少一条发射线接收发射信号并通过第一匝数比将该发射信号从该第一端耦合至该第二端，以及从该收发线接收接收信号并通过第二匝数比将该接收信号从该第二端耦合至该第一端。第一匹配电阻和第二匹配电阻与该变压器并联耦接。回波消除电路耦接于该发射线与该接收线之间。

鉴于上述实施例，依据本发明的并联混合电路，用于下游作业的匝数比并不限制为用于上游作业的匝数比的倒数。并且，用于并联混合电路的匹配电阻与变压器并联耦接，因此信号不需要大功率。

【附图说明】

图1为现有技术中发射器、接收器以及混合电路之间关系的方框图。

图2和图3为现有技术中混合电路详细结构的电路图。

图4为依据本发明实施例的并联混合电路的方框图。

图5-10为依据本发明不同实施例的并联混合电路详细结构的电路图。

【具体实施方式】

图4为依据本发明实施例的并联混合电路400的方框图。如图4所示，并联混合电路400包含：变压器401、第一匹配电阻R₁、第二匹配电阻R₂以及回波消除电路（echo cancelling circuit）403。变压器401包含第一侧和第二侧。第一侧包含发射线圈组和接收线圈组。发射线圈组包含分别具有发射线圈数量cn_t的至少一个发射线圈，例如图4中的发射线圈C_t1和C_t2。接收线圈组包含分别具有接收线圈数量cn_r的至少一个接收线圈，例如图4中的C_r1和C_r2。第二侧包含具有收发线圈数量cn_tr的至少一个收发线圈，例如图4中的C_tr1和C_tr2。

变压器401从至少一条发射线L_t接收发射信号TS并通过第一匝数比将发射信号TS从第一侧耦合至第二侧，以产生变换后发射信号TTS至至少一条收发线L_tr，以及从收发线L_tr接收接收信号RS并通过第二匝数比将接收信号RS从第二侧耦合至第一侧，以产生变换后接收信号TRS至至少一条接收线L_r。第一匝数比与cn_t和cn_tr有关，以及第二匝数比与cn_tr和cn_r有关。在一实施例中，发射线L_t耦接至发射器Tx405以及接收线L_r耦接至接收器Rx404。请注意，这并不意味着限制本发明的范围。如果图4所示的电路被应用于其他应用中，发射线L_t和接收线L_r还能够耦接至任意其他设备。

第一匹配电阻R₁和第二匹配电阻R₂与变压器并联耦接，在后面会描述其更多细节。在一实施例中，第一匹配电阻R₁和第二匹配电阻R₂的电阻值被设计为电路的匹配阻抗，那么收发线L_tr为共轭的（coupled）（即Z_L），但不限于此。

回波消除电路403耦接于发射线和接收线之间，被设置为通过对变换后接收信号TRS加上180度相移版本的发射信号TS来从变换后接收信号TRS中减去发射信号TS。在以下实施例中，发射线圈、接收线圈以及收发线圈的设置各不相同，因此为了达到上述功能，回波消除电路403的结构相应地改变。

图5和图6为依据本发明实施例的并联混合电路500的电路图。图5和图6中的并联混合电路500包含相同的结构但具有不同的操作。在图5中并联混合电路500执行上游作业。在图6中并联混合电路500执行下游作业。请注意，为了便于理解本发明概念，图5和图6中仅显示与操作相关的符号。

请参考图5，图5中变压器501第一侧的发射线圈组包含第一发射线圈C_t1和第二发射线圈C_t2。变压器501第一侧的接收线圈组包含第一接收线圈C_r1和第二接收线圈C_r2。第一发射线圈C_t1、第二发射线圈C_t2、第一接收线圈C_r1以及第二接收线圈C_r2分别具有第一端T₁和第二端T₂，该第一端T₁具有第一极性，该第二端T₂具有第二极性。在图5中，第一发射线圈C_t1的第一端T₁耦接于第一接收线圈C_r1的第二端T₂，以及第二发射线圈C_t2的第二端T₂耦接于第二接收线圈C_r2的第一端T₁。第一匹配电阻R₁的第一端T₁耦接于第一发射线圈C_t1的第二端T₂，以及第一匹配电阻R₁的第二端T₂耦接于第二发射线圈C_t2的第二端T₂。第二匹配电阻R₂的第一端T₁耦接于第二发射线圈C_t2的第一端T₁，以及第二匹配电阻R₂的第二端T₂耦接于第一发射线圈C_t1的第一端T₁。

此外，在此实施例中，图4的回波消除电路403包含第一电阻装置Z₁、第二电阻装置Z₂、第三电阻装置Z₃以及第四电阻装置Z₄。第一电阻装置Z₁的第一端T₁耦接于第一匹配电阻R₁第二端T₂。第二电阻装置Z₂的第一端T₁耦接于第一接收线圈C_r1的第一端T₁，第二电阻装置Z₂的第二端T₂耦接于第一电阻装置Z₁的第二端T₂。第三电阻装置Z₃的第一端T₁耦接于第二匹配电阻R₂的第二端T₂。第四电阻装置Z₄的第一端T₁耦接于第二接收线圈C_r2的第二端T₂，第四电阻装置Z₄的第二端T₂耦接于第三电阻装置Z₃的第二端T₂。

请参考图5，其表示用于上游作业的路径。请注意，路径以加粗线条标记。对于上游作业，第一发射线圈C_t1的第一端T₁和第二发射线圈C_t2的第二端T₂通过发射线L_t接收发射信号TS，将发射信号TS从第一发射线圈C_t1、第二发射线圈C_t2耦合至第一收发线圈C_tr1、第二收发线圈C_tr2。因此通过第一匝数比产生变换后发射信号TTS。在此上游作业中，第一匝数比为cn_t:cn_tr。在一实施例中，cn_t:cn_tr为1:N，其中N为正整数，但不限于此。此外，请注意，由于第一接收线圈C_r1和第二接收线圈C_r2耦接于第一发射线圈C_t1和第二发射线圈C_t2，因此回波消除电路第二电阻装置Z₂及第四电阻装置Z₄上的路径也具有从发射信号TS产生的一些信号。

请参考图6，其揭示下游作业。对于下游作业，第一收发线圈C_tr1的第一端T₁和第二发射线圈C_t2的第二端T₂通过收发线L_tr接收接收信号RS，并将接收信号RS耦合至第一接收线圈C_r1、第二接收线圈C_r2，以产生变换后接收信号TRS。在该下游作业中，第二匝数比为cn_tr:cn_r。在一实施例中，cn_tr:cn_r为N:M，N和M都为正整数。请注意，在下游作业中，第二电阻装置Z₂及第四电阻装置Z₄上的路径可能会具有变换后接收信号TRS以及产生于发射信号的一些信号，该些信号由上游作业引起。因此，回波消除电路包含电阻装置Z₁、Z₂、Z₃以及Z₄，通过对变换后接收信号TRS加上产生自发射信号TS的信号的180度相移版本，来从变换后接收信号TRS中减去产生自发射信号TS的信号。

图7和图8为依据本发明另一实施例的并联混合电路700的电路图。图7和图8中并联混合电路700包含相同的结构但具有不同的操作。在图7中并联混合电路700执行上游作业。在图8中并联混合电路700执行下游作业。

图7和图8中的并联混合电路700具有与图5和图6中的并联混合电路500类似的结构。并联混合电路500和并联混合电路700的差别在于，第一接收线圈C_r1和第二接收线圈C_r2的极性相反。详细地说，在并联混合电路500中，第一发射线圈C_t1的第一端T₁电气连接于第一接收线圈C_r1的第二端T₂，以及第二发射线圈C_t2的第二端T₂电气连接于第二接收线圈C_r2的第一端T₁。然而，在并联混合电路700中，第一发射线圈C_t1的第一端T₁电气连接于第一接收线圈C_r1的第一端T₁，以及第二发射线圈C_t2的第二端T₂电气连接于第二接收线圈C_r2的第二端T₂。

并联混合电路700中的回波消除电路也包含第一电阻装置Z₁、第二电阻装置Z₂、第三电阻装置Z₃以及第四电阻装置Z₄，与并联混合电路500中的回波消除电路相同。然而，因为变压器的结构不同，所以并联混合电路700中的回波消除电路的结构不同于并联混合电路500中的回波消除电路的结构。在并联混合电路700中，第一电阻装置Z₁的第一端T₁耦接于第二匹配电阻R₂的第二端T₂，而不是第一匹配电阻R₁第二端T₂。另外，第三电阻装置Z₃的第一端T₁耦接于第一匹配电阻R₁第二端T₂，而不是第二匹配电阻R₂的第二端T₂。

图7和图8分别所示的并联混合电路700的上游作业和下游作业与并联混合电路500的相同，因此相关描述在此省略以求简洁。除了结构上的差异外，对于并联混合电路700和并联混合电路500，上游路径和下游路径之间的回波匝数比也不同。对于并联混合电路500，回波匝数比为cn_t:cn_r，但是对于并联混合电路700，回波匝数比为cn_t:cn_r-1。此外，并联混合电路700中回波消除电路的操作与并联混合电路500中的操作相同，因此在此省略以求简洁。并联混合电路700的第一和第二匝数比与并联混合电路500的相同。

图9和图10为依据本发明另一实施例的并联混合电路900的电路图。图9和图10中的并联混合电路900包含相同的结构但具有不同的操作。在图9中并联混合电路900执行上游作业。在图10中并联混合电路900执行下游作业。

在并联混合电路900中，第一接收线圈C_r1的第一端T₁耦接于第一发射线圈C_t1的第二端T₂，以及第二接收线圈C_r2的第二端T₂耦接于第二发射线圈C_t2的第一端T₁。同样地，第一匹配电阻R₁的第一端T₁耦接于第一发射线圈C_t1的第二端T₂，以及第一匹配电阻R₁的第二端T₂耦接于第二发射线圈C_t2的第二端T₂。第二匹配电阻R₂的第一端T₁耦接于第二发射线圈C_t2的第一端T₁，以及第二匹配电阻R₂的第二端T₂耦接于第一发射线圈C_t1的第一端T₁。

并联混合电路900中的回波消除电路也包含第一电阻装置Z₁、第二电阻装置Z₂、第三电阻装置Z₃以及第四电阻装置Z₄，与并联混合电路500中的回波消除电路相同。然而，因为匹配电阻和变压器的设置不同，所以并联混合电路900中的回波消除电路的结构不同于并联混合电路500中的回波消除电路的结构。

并联混合电路900中的回波消除电路的设置如下：第一电阻装置Z₁的第一端T₁耦接于第一接收线圈C_r1第二端T₂。第二电阻装置Z₂的第一端T₁耦接于第二匹配电阻R₂的第二端T₂，第二电阻装置Z₂的第二端T₂耦接于第一电阻装置Z₁的第二端T₂。第三电阻装置Z₃的第一端T₁耦接于第二接收线圈C_r2的第一端T₁。第四电阻装置Z₄的第一端T₁耦接于第一匹配电阻R₁的第二端T₂，第四电阻装置Z₄的第二端T₂耦接于第三电阻装置Z₃的第二端T₂。

请参考图9，对于上游作业，第一发射线圈C_t1的第一端T₁和第二发射线圈C_t2的第二端T₂通过发射线L_t接收发射信号TS，将发射信号TS从第一发射线圈C_t1、第二发射线圈C_t2耦合至第一收发线圈C_tr1、第二收发线圈C_tr2，以通过第一匝数比产生变换后发射信号TTS。对于并联混合电路900的上游作业，第一匝数比为cn_t:cn_tr。

对于下游作业，如图10所示，第一收发线圈C_tr1的第一端T₁和第二发射线圈C_t2的第二端T₂通过收发线L_tr接收接收信号RS，并将接收信号RS从第一收发线圈C_tr1、第二收发线圈C_tr2耦合至第一发射线圈C_t1、第二发射线圈C_t2以及第一接收线圈C_r1、第二接收线圈C_r2，以通过第二匝数比产生变换后接收信号TRS。在并联混合电路900的下游作业中，第二匝数比为cn_tr:cn_r+cn_t。并且，并联混合电路900的回波匝数比为cn_r:cn_t。此外，并联混合电路900中回波消除电路的操作类似于并联混合电路500中的操作，因此在此省略以求简洁。

鉴于上述实施例，依据本发明的并联混合电路，用于下游作业的匝数比并不限制为用于上游作业的匝数比的倒数。同时，用于并联混合电路的匹配电阻与变压器并联耦接，因此信号不需要大功率。此外，由于线圈数量及回波匝数比的设置，可降低回波。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (12)

1.一种并联混合电路，其特征在于包含：

变压器，包含：

第一侧，包含发射线圈组以及接收线圈组，其中发射线圈组包含分别具有发射线圈数量cn_t的至少一个发射线圈，接收线圈组包含分别具有接收线圈数量cn_r的至少一个接收线圈；

第二侧，包含具有收发线圈数量cn_tr的至少一个收发线圈；

其中，该变压器从至少一条发射线接收发射信号并通过第一匝数比将该发射信号从该第一侧耦合至该第二侧，以产生变换后发射信号至至少一条收发线，以及从该至少一条收发线接收接收信号并通过第二匝数比将该接收信号从该第二侧耦合至该第一侧，以产生变换后接收信号至至少一条接收线；

其中该第一匝数比与cn_t和cn_tr有关，以及该第二匝数比与cn_tr和cn_r有关；

第一匹配电阻，与该变压器并联耦接；

第二匹配电阻，与该变压器并联耦接；以及

回波消除电路，耦接于该发射线与该接收线之间。

2.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，发射线圈组包含第一发射线圈以及第二发射线圈，该接收线圈组包含第一接收线圈以及第二接收线圈；

其中该第一发射线圈、该第二发射线圈、该第一接收线圈以及该第二接收线圈分别具有第一端和第二端，该第一端具有第一极性，该第二端具有第二极性；

其中该第一发射线圈的第一端耦接于该第一接收线圈的第二端，以及该第二发射线圈的第二端耦接于该第二接收线圈的第一端；

其中该第一匹配电阻的第一端耦接于该第一发射线圈的第二端，以及该第一匹配电阻的第二端耦接于该第二发射线圈的第二端；以及

其中该第二匹配电阻的第一端耦接于该第二发射线圈的第一端，以及该第二匹配电阻的第二端耦接于该第一发射线圈的第一端。

3.如权利要求2所述的并联混合电路，其特征在于，该回波消除电路包含：

第一电阻装置，该第一电阻装置的第一端耦接于该第一匹配电阻的第二端；

第二电阻装置，该第二电阻装置的第一端耦接于该第一接收线圈的第一端，该第二电阻装置的第二端耦接于该第一电阻装置的第二端；

第三电阻装置，该第三电阻装置的第一端耦接于该第二匹配电阻的第二端；

第四电阻装置，该第四电阻装置的第一端耦接于该第二接收线圈的第二端，该第四电阻装置的第二端耦接于该第三电阻装置的第二端。

4.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，其中该发射线圈组包含第一发射线圈以及第二发射线圈，该接收线圈组包含第一接收线圈以及第二接收线圈；

其中该第一发射线圈、该第二发射线圈、该第一接收线圈以及该第二接收线圈分别具有第一端和第二端，该第一端具有第一极性，该第二端具有第二极性；

其中该第一发射线圈的第一端耦接于该第一接收线圈的第一端，以及该第二发射线圈的第二端耦接于该第二接收线圈的第二端；

其中该第一匹配电阻的第一端耦接于该第一发射线圈的第二端，以及该第一匹配电阻的第二端耦接于该第二发射线圈的第二端；以及

其中该第二匹配电阻的第一端耦接于该第二发射线圈的第一端，以及该第二匹配电阻的第二端耦接于该第一发射线圈的第一端。

5.如权利要求4所述的并联混合电路，其特征在于，该回波消除电路包含：

第一电阻装置，该第一电阻装置的第一端耦接于该第二匹配电阻的第二端；

第二电阻装置，该第二电阻装置的第一端耦接于该第一接收线圈的第二端，该第二电阻装置的第二端耦接于该第一电阻装置的第二端；

第三电阻装置，该第三电阻装置的第一端耦接于该第一匹配电阻的第二端；

第四电阻装置，该第四电阻装置的第一端耦接于该第二接收线圈的第一端，该第四电阻装置的第二端耦接于该第三电阻装置的第二端。

6.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，其中该发射线圈组包含第一发射线圈以及第二发射线圈，该接收线圈组包含第一接收线圈以及第二接收线圈；

其中该第一发射线圈、该第二发射线圈、该第一接收线圈以及该第二接收线圈分别具有第一端和第二端，该第一端具有第一极性，该第二端具有第二极性；

其中该第一接收线圈的第一端耦接于该第一发射线圈的第二端，以及该第二接收线圈的第二端耦接于该第二发射线圈的第一端；

其中该第一匹配电阻的第一端耦接于该第一发射线圈的第二端，以及该第一匹配电阻的第二端耦接于该第二发射线圈的第二端；以及

其中该第二匹配电阻的第一端耦接于该第二发射线圈的第一端，以及第二匹配电阻的第二端耦接于该第一发射线圈的第一端。

7.如权利要求6所述的并联混合电路，其特征在于，该回波消除电路包含：

第一电阻装置，该第一电阻装置的第一端耦接于该第一接收线圈的第二端；

第二电阻装置，该第二电阻装置的第一端耦接于该第二匹配电阻的第二端，该第二电阻装置的第二端耦接于该第一电阻装置的第二端；

第三电阻装置，该第三电阻装置的第一端耦接于该第二接收线圈的第一端；

第四电阻装置，该第四电阻装置的第一端耦接于该第一匹配电阻的第二端，该第四电阻装置的第二端耦接于该第三电阻装置的第二端。

8.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，该第一匝数比等于cn_t:cn_tr，以及该第二匝数比等于cn_tr:cn_r。

9.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，该第一匝数比等于cn_t:cn_tr，以及该第二匝数比等于cn_tr:cn_t+cn_r。

10.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，该并联混合电路的回波匝数比为cn_t:cn_r。

11.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，该并联混合电路的回波匝数比为cn_t:cn_r-1。

12.如权利要求1所述的并联混合电路，其特征在于，该并联混合电路的回波匝数比为cn_r:cn_t。