CN106207363A - 一种定向耦合器 - Google Patents

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万明
胡建
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers

Abstract

本发明实施例公开了一种定向耦合器，包括：主线路和与所述主线路耦合的副线路；所述主线路包括入射端口和直通端口；所述副线路包括耦合端口和隔离端口；在所述入射端口和直通端口之间串联LC谐振器。采用本发明，相对于传统定向耦合器,可抑制电路中产生的谐波，提升信号发射质量。

Description

一种定向耦合器
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种定向耦合器。
背景技术
定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度和插入损耗。其本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配。具体可参见图1，其中，定向耦合器是一种四端口元件，通常由称为主线路(直通线)和副线路(耦合线)的两段传输线组合而成。主线路包括入射端口1和直通端口2，副线路包括耦合端口3和隔离端口4，主线路和副线路之间通过一定的耦合机制(例如缝隙、孔、耦合线段等)把主线路功率的一部分(或全部)耦合到副线路中，并且要求功率在副线路中只传向某一输出端口，另一端口则无功率输出。即当电磁波从入射端口1输入时，除了有一部分能量直接冲直通端口2输出，同时，还有一部分能量耦合到副线路中，从耦合端口3或隔离端口4输出，如果直通线中波的传播方向变为与原来的方向相反，则副线路中功率的输出端口与无功率输出的端口也会随之改变,也就是说，功率的耦合(分配)是有方向的，因此称为定向耦合器(方向性耦合器)。由于其具备定向耦合特性和耦合度大小可任意设计的特性，因此在微波技术和雷达馈线系统中有非常广泛的应用。
在移动终端领域，定向耦合器通常与天线配合，可连接在天线与功率放大器之间，用于功率检测反馈，控制功率放大器的状态，从而达到闭环功率控制的目的。但是射频前端特别是发射路径，信号经过功率放大器放大后，通常会出现谐波，带来信号干扰，导致信号发射质量较差。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种定向耦合器。可抑制电路中产生的谐波，提升信号发射质量。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种定向耦合器，包括：
主线路和与所述主线路耦合的副线路；
所述主线路包括入射端口和直通端口；
所述副线路包括耦合端口和隔离端口；
在所述入射端口和直通端口之间串联LC谐振器。
其中，所述LC谐振器包括并联的电感和电容。
其中，所述电感和所述电容的参数根据预设频点的频率进行配置。
其中，所述入射端口和所述直通端口在所述预设频点的散射参数大于或等于40dB。
其中，所述入射端口接发射系统，所述直通端口接天线，所述耦合端口与功率检测电路相连接。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
通过在定向耦合器的主线路中串联LC谐振器，从而可以在固定频点对电路中产生的谐振进行抑制，确保了发射路径上信号的发射质量；且LC谐振器构造简单，成本较低，稳定性较强；相比较传统电路中使用低通滤波器及其外围电路进行谐波抑制的方案，可以大大简化电路结构并降低电路的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有定向耦合器的线路示意图；
图2是本发明实施例提供的一种定向耦合器的线路示意图；
图3是使用图2所示定向耦合器进行仿真的仿真示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参照图2，为本发明实施例提供的一种定向耦合器的线路示意图，在本实施例中，所述定向耦合器包括：
主线路和与所述主线路耦合的副线路；
所述主线路包括入射端口1和直通端口2；
所述副线路包括耦合端口3和隔离端口4；
在所述入射端口1和直通端口2之间串联LC谐振器5。
可选地，所述LC谐振器包括并联的电感51和电容52。
电感51和电容52并联后的一个公共节点接入射端口1，电感51和电感52并联后的另一个公共节点接直通端口2。
所述电感51和所述电容52的参数根据预设频点的频率进行配置。
且所述入射端口1和所述直通端口2在所述预设频点的散射参数(S参数)大于或等于40dB。
具体地，当需要在某个频点进行谐波抑制的时候，可以根据该频点的频率来调整电感51和电容52的参数，使得LC谐振器在该参数下抑制谐波的能力最强。例如，需要在5Ghz的固定频点处进行较强的谐波抑制，则可以设置电感51的电感值为1纳亨，电容52的电容值为1皮法，则此时主线路上的散射参数或者说抑制度就可以达到40dB。
在上述电感值和电容值下的具体仿真测试结果可以参见图3所示的仿真示意图。
如图3所示，其中横坐标为频率，纵坐标为不同端口之间的散射参数(S参数)，其中，最主要的入射端口1和直通端口2之间的S参数即dB(S(2,1))在固定频点5Ghz处达到最大，大于40dB；入射端口1到隔离端口4的S参数即dB(S(4,1))基本处于20dB左右，而入射端口1到入射端口1的反射参数即dB(S(1,1))在3.2Ghz处达到50dB。
可选地，以上电感和电容的参数配置可以根据仿真测试或人工经验进行确定，本发明实施例不作任何限定。
在移动终端中使用上述定向耦合器时，可选地，可以将所述入射端口接发射系统，所述直通端口接天线，所述耦合端口与功率检测电路相连接。
在本实施例中，通过在定向耦合器的主线路中串联LC谐振器，从而可以在固定频点对电路中产生的谐振进行抑制，确保了发射路径上信号的发射质量；且LC谐振器构造简单，成本较低，稳定性较强；相比较传统电路中使用低通滤波器及其外围电路进行谐波抑制的方案，可以大大简化电路结构并降低电路的成本。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种定向耦合器，其特征在于，包括：
主线路和与所述主线路耦合的副线路；
所述主线路包括入射端口和直通端口；
所述副线路包括耦合端口和隔离端口；
在所述入射端口和直通端口之间串联LC谐振器。
2.如权利要求所述1的定向耦合器，其特征在于，所述LC谐振器包括并联的电感和电容。
3.如权利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，所述电感和所述电容的参数根据预设频点的频率进行配置。
4.如权利要求3所述的定向耦合器，其特征在于，所述入射端口和所述直通端口在所述预设频点的散射参数大于或等于40dB。
5.如权利要求1-4所述的定向耦合器，其特征在于，所述入射端口接发射系统，所述直通端口接天线，所述耦合端口与功率检测电路相连接。
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