CN108964680A - 方向性耦合器、高频前端模块以及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种方向性耦合器、高频前端模块以及通信设备,针对频率不同的多个高频信号实现稳定并且较高的耦合性能。方向性耦合器(10)具备:传输线(11M、12M)、耦合线(11S、12S)、终端电阻(13)、耦合信号输出端子(Pcp)以及阻抗调整电路(14)。耦合线(11S)与传输线(11M)电磁场耦合。耦合线(12S)与耦合线(11S)串联连接,与传输线(12M)电磁场耦合。终端电阻(13)被连接于耦合线(11S)之中与连接于耦合线(12S)的端部相反的一侧的端部。耦合信号输出端子(Pcp)被连接于耦合线(12S)之中与连接于耦合线(11S)的端部相反的一侧的端部。阻抗调整电路(14)被连接于耦合线(11S)与耦合线(12S)之间。
Description
技术领域
本发明涉及针对频率不同的多个高频信号进行电磁场耦合的方向性耦合器、以及具备该方向性耦合器的高频前端模块和通信设备。
背景技术
专利文献1中记载了与多个高频信号对应的方向性耦合器。专利文献1所述的方向性耦合器具备第1传输线、第2传输线以及耦合线。第1传输线传输第1频率的高频信号。第2传输线传输第2频率的高频信号。耦合线与第1传输线和第2传输线进行耦合。
电路上,第1传输线和第2传输线在耦合线的相同位置进行耦合。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2004-40259号公报
但是,在专利文献1的结构中,由于第1传输线与第2传输线被接近配置,因此第1传输线与第2传输线进行耦合。因此,若一条传输线的阻抗变化,则另一条传输线的阻抗也变化,导致耦合性能的劣化。
此外,在专利文献1的结构中,由于第1传输线与第2传输线中在耦合线的相同位置进行耦合,因此不容易使针对各个传输线中传输的高频信号的耦合线路长度最佳。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种针对分别不同的频率的多个高频信号,具有稳定并且较高的耦合性能的方向性耦合器、以及具备该方向性耦合器的高频前端模块和通信设备。
本发明的方向性耦合器具备:第1传输线、第2传输线、第1耦合线、第2耦合线、终端电阻、耦合信号输出端子以及阻抗调整电路。第1传输线传输第1频率的第1高频信号。第2传输线传输与第1频率不同的第2频率的第2高频信号。第1耦合线与第1传输线进行电磁场耦合。第2耦合线与第1耦合线串联连接,并与第2传输线进行电磁场耦合。阻抗调整电路针对第1耦合线和第2耦合线的串联线,进行第1频率以及第2频率的阻抗匹配。
在该结构中,在第1耦合线与第2耦合线独立的结构中,通过阻抗调整电路,第1耦合线与第2耦合线的阻抗被匹配。
本发明的方向性耦合器具备:第1传输线、第2传输线、第1耦合线、第2耦合线、终端电阻、耦合信号输出端子以及阻抗调整电路。第1传输线传输第1频率的第1高频信号。第2传输线传输与第1频率不同的第2频率的第2高频信号。第1耦合线与第1传输线进行电磁场耦合。第2耦合线与第1耦合线串联连接,并与第2传输线进行电磁场耦合。终端电阻被连接于第1耦合线之中与连接于第2耦合线的端部相反的一侧的端部。耦合信号输出端子被连接于第2耦合线之中与连接于第1耦合线的端部相反的一侧的端部。阻抗调整电路被连接于第1耦合线与第2耦合线之间。
在该结构中,第1耦合线与第2耦合线独立。此外,通过阻抗调整电路,第2耦合线的终端侧的阻抗被匹配。
此外,在本发明的方向性耦合器中,优选阻抗调整电路具备被连接于对第1耦合线和第2耦合线进行连接的中间传输线与接地电位之间的电感器、电容器以及电阻。
在该结构中,可高精度地实现第2耦合线的终端侧的阻抗匹配与从第1耦合线向耦合信号输出端子的传输损耗的抑制。
此外,在本发明的方向性耦合器中,优选第1频率比第2频率高。
在该结构中,第2耦合线的终端侧的阻抗匹配变得容易。
此外,在本发明的方向性耦合器中,优选是如下结构。方向性耦合器具备层叠基板,该层叠基板形成有第1传输线、第2传输线、第1耦合线以及第2耦合线,将多个电介质层层叠。层叠基板具有:形成有第1传输线和第2传输线的第1电介质层、和形成有第1耦合线和第2耦合线的第2电介质层。第1传输线与第2传输线被配置于俯视层叠基板的情况下不同的位置。第1耦合线在俯视下与第1传输线重叠。第2耦合线在俯视下与第2传输线重叠。
在该结构中,第1传输线与第1耦合线可靠地进行电磁场耦合,第2传输线与第2耦合线可靠地进行电磁场耦合。
此外,在本发明的方向性耦合器中,优选构成阻抗调整电路的电子部件的至少一个是被安装于层叠基板的表面的安装型电子部件。
在该结构中,容易调整阻抗调整电路的阻抗。
此外,在本发明的方向性耦合器中,优选是如下结构。终端电阻是被安装于层叠基板的表面的安装型电子部件。第1耦合线与形成层叠基板的表层的电介质层的背面抵接,仅通过形成于层叠基板的过孔导体来连接。
在该结构中,在由层叠基板实现的方向性耦合器中,第1耦合线的终端侧的阻抗被准确地匹配。
此外,优选本发明的方向性耦合器在第1耦合线与第2耦合线之间、以及第1传输线与第2传输线之间,具备与层叠基板的背面的接地端子连接的接地用过孔导体。
在该结构中,第1耦合线与第2耦合线的不必要的电磁场耦合、第1传输线与第2传输线的不必要的电磁场耦合被抑制。
此外,本发明的高频前端模块具备:上述的任意一个所述的方向性耦合器;第1滤波器,与第1传输线连接;和第2滤波器,与第2传输线连接。
在该结构中,可实现耦合性能良好的高频前端模块。
此外,在本发明的高频前端模块中,也可以具备连接于第1滤波器以及第2滤波器的至少一方的高频放大电路。
在该结构中,高频放大电路的控制能够基于耦合信号来进行。
此外,本发明的通信设备具备:上述的高频前端模块;第1天线,与第1传输线连接;第2天线,与第2传输线连接;和控制IC,使用从耦合信号输出端子输出的耦合信号,对高频放大电路进行控制。
在该结构中,可适当地反映第1高频信号或者第2高频信号的通信状态来控制高频放大电路。
根据本发明,针对分别不同的频率的多个高频信号,实现稳定并且较高的耦合性能。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的电路图。
图2(A)是针对本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的第1高频信号的史密斯图,(B)是针对本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的第2高频信号的史密斯图。
图3(A)是表示针对第2高频信号的方向性耦合器的方向性(Directivity)的图,(B)是表示针对第1高频信号的插入损耗的图。
图4是本发明的实施方式所涉及的通信设备的电路图。
图5是实现本发明的实施方式所涉及的通信设备的层叠基板模块的堆叠图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的阻抗调整电路的另一方式的电路图。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的另一方式的电路图。
-符号说明-
1:通信设备
10、10B:方向耦合器
11、12、15:耦合电路
11M、12M、15M:传输线
11S、12S、15S:耦合线
13:终端电阻
14、14A、14B、16:阻抗调整电路
19、191、192:中间传输线
20:高频前端模块
21:LPF
22:BPF
23:HPF
24:复合模块
25:BPF
30:KFIC
40:BBIC
141、141A:电感器
142、142A:电阻元件
143、143A:电容器
240:DPX
241:PA
242:LNA
911、912、913:连接盘导体
921、922、923、951、952:导体图案
931:接地导体
ANTH、ANTL、ANTM:天线
Ly1-Ly19:电介质层
P21、P22、P23、P24、P25:端子
PaH、PaL、PaM:天线端子
Pcp:耦合信号输出端子
PGND:接地端子
PioH、PioL、PioM:输入输出端子
VHG:接地用过孔导体。
具体实施方式
参照附图来对本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器、高频前端模块以及通信设备进行说明。图1是本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的电路图。
方向性耦合器10通过具备以下的结构,从而作为方向性耦合器对第1频率的高频信号和第2频率的高频信号的多个频率的高频信号发挥作用。第1高频信号的频率比第2高频信号的频率高。例如,第1高频信号的频率是5GHz频带,第2高频信号的频率是2GHz频带。
方向性耦合器10具备:耦合电路11、耦合电路12、终端电阻13以及阻抗调整电路14。此外,方向性耦合器10具备:天线端子PaH、天线端子PaL、输入输出端子PioH、输入输出端子PioL以及耦合信号输出端子Pcp。
耦合电路11具备传输线11M和耦合线11S。传输线11M和耦合线11S进行电磁场耦合。耦合电路11构成为在第1频率作为方向性耦合器而发挥作用。传输线11M对应于本发明的“第1传输线”,耦合线11S对应于本发明的“第1耦合线”。
耦合电路12具备传输线12M和耦合线12S。传输线12M和耦合线12S进行电磁场耦合。耦合电路12构成为在第2频率作为方向性耦合器而发挥作用。传输线12M对应于本发明的“第2传输线”,耦合线12S对应于本发明的“第2耦合线”。
传输线11M被连接于输入输出端子PioH与天线端子PaH之间。天线端子PaH与外部的天线ANTH连接。
传输线12M被连接于输入输出端子PioL与天线端子PaL之间。天线端子PaL与外部的天线ANTL连接。
耦合线11S的一端经由终端电阻13而接地。终端电阻13例如是50Ω电阻器。换言之,耦合线11S的一端经由终端电阻13而与接地电位连接。
耦合线11S的另一端经由中间传输线19而与耦合线12S的一端连接。另外,在图1中,中间传输线19被记载得较长,但优选是与第2高频信号的波长相比,较短。耦合线12S的另一端与耦合信号输出端子Pcp连接。
阻抗调整电路14具备电感器141、电阻元件142以及电容器143。电感器141与电阻元件142的串联电路被连接于中间传输线19与接地电位之间。电容器143被连接于中间传输线19与接地电位之间。换言之,电感器141与电阻元件142的串联电路、和电容器143的并联电路被连接于中间传输线19与接地电位之间。
这种结构的方向性耦合器10若传输频率相互不同的第1高频信号和第2高频信号,则产生各高频信号分别对应的耦合信号,从耦合信号输出端子Pcp进行输出。
(第1高频信号的发送)
第1高频信号被从输入输出端子PioH输入,在传输线11M中传输,被从天线端子PaH输出,并从天线ANTH发送。
若第1高频信号从输入输出端子PioH输入并在传输线11M中传输,则通过电磁场耦合,向耦合线11S传输与第1高频信号相同的第1频率的第1发送耦合信号。第1发送耦合信号被从耦合信号输出端子Pcp输出。第1发送耦合信号的电力强度取决于第1高频信号的电力强度。
(第1高频信号的接收)
另一方面,由天线ANTH接收的第1高频信号被从天线端子PaH输入,在传输线11M中传输,并从输入输出端子PioH输出。
若第1高频信号从天线端子PaH输入并在传输线11M中传输,则通过电磁场耦合,向耦合线11S传输第1接收耦合信号。第1接收耦合信号被导向终端电阻13并衰减。因此,第1接收耦合信号不从耦合信号输出端子Pcp输出。
此时,耦合线11S与终端电阻13直接连接。因此,从耦合线11S观察终端电阻13的方向的阻抗相对于第1接收耦合信号(第1高频信号)匹配。因此,第1接收耦合信号不由终端电阻13反射,不从耦合信号输出端子Pcp可靠地输出。
(第2高频信号的发送)
第2高频信号被从输入输出端子PioL输入,在传输线12M中传输,被从天线端子PaL输出,并从天线ANTL发送。
若第2高频信号从输入输出端子PioL输入并在传输线12M中传输,则通过电磁场耦合,向耦合线12S传输与第2高频信号相同的第2频率的第2发送耦合信号。第2发送耦合信号被从耦合信号输出端子Pcp输出。第2发送耦合信号的电力强度取决于第2高频信号的电力强度。
(第2高频信号的接收)
另一方面,由天线ANTL接收的第2高频信号被从天线端子PaL输入,在传输线12M中传输,并从输入输出端子PioL输出。
若第2高频信号从天线端子PaL输入并在传输线12M中传输,则通过电磁场耦合,向耦合线12S传输第2接收耦合信号。
这里,在耦合线12S与终端电阻13之间连接有耦合线11S。因此,仅通过该电路结构,从耦合线12S观察终端电阻13的方向的阻抗并不相对于第2接收耦合信号(第2高频信号)匹配。
因此,在方向性耦合器10中,在耦合线12S的耦合线11S侧连接阻抗调整电路14,使从耦合线12S观察终端电阻13侧的阻抗匹配。阻抗调整电路14的阻抗根据电感器141的电感、电阻元件142的电阻以及电容器143的电容而设定。
由此,第2接收耦合信号被导向终端电阻13并衰减。因此,第2接收耦合信号不从耦合信号输出端子Pcp输出。
图2(A)是针对本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的第1高频信号的史密斯图。在图2(A)中,○表示本申请结构,△表示比较结构。图2(B)是针对本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的第2高频信号的史密斯图。在图2(B)中,●表示本申请结构,▲表示比较结构。所谓比较结构,是相对于方向性耦合器10不具备阻抗调整电路14的结构。
如图2(A)所示,针对第1高频信号,本申请结构和比较结构都同样地被阻抗匹配。另一方面,如图2(B)所示,针对第2高频信号,在比较结构中未被阻抗匹配,而在本申请结构中被阻抗匹配。
另外,即使具备阻抗调整电路14,如图3(A)、图3(B)所示,将第1高频信号以及第2高频信号向耦合信号输出端子Pcp输出的传输特性也未劣化。图3(A)是表示针对第2高频信号的方向性耦合器的方向性(Directivity)的图,图3(B)是表示针对第1高频信号的插入损耗的图。另外,图3(B)是在方向性耦合器的耦合信号输出端子连接以第1高频信号的频带为通带的带通滤波器的状态下的插入损耗。
通过具备本实施方式的结构,如图3(A)所示,针对第2高频信号的方向性提高,并且如图3(B)所示,能够抑制针对第1高频信号的插入损耗的劣化。
这样,方向性耦合器10能够针对频率不同的多个高频信号,实现稳定并且较高的耦合性能。此外,在方向性耦合器10中,针对第1高频信号的耦合线11S与针对第2高频信号的耦合线12S独立地形成。由此,能够独立地进行根据第1高频信号来设定耦合线11S的线路长度、根据第2高频信号来设定耦合线12S的线路长度。因此,能够适当地调整针对第1高频信号的耦合度和针对第2高频信号的耦合度,能够进一步提高耦合性能。
包含这种结构的方向性耦合器10能够应用于如下所示的高频前端模块以及通信设备。图4是本发明的实施方式所涉及的通信设备的电路图。
如图4所示,通信设备1具备:包含方向性耦合器10的高频前端模块20、RFIC30、BBIC(基带IC)40、天线ANTH以及天线ANTL。
高频前端模块20具备:方向性耦合器10、LPF(低通滤波器)21、BPF(带通滤波器)22、HPF(高通滤波器)23、复合模块24以及BPF(带通滤波器)25。复合模块24具备:DPX(分波器)240、PA(功率放大器)241以及LNA(低噪声放大器)242。高频前端模块20具备端子P21、P22、P23、P24、P25。在图5中,DPX(分波器)240是双工器。
方向性耦合器10的天线端子PaL与天线ANTL连接,天线端子PaH与天线ANTH连接。耦合信号输出端子Pcp与端子P24连接。
输入输出端子PioL与BPF22连接,BPF22与LPF21连接。LPF21与端子P21连接。
输入输出端子PioH与BPF25连接,BPF25与复合模块24的DPX240连接。DPX240分别连接于PA241和LNA242。PA241与HPF23连接,HPF23与端子P22连接。LNA242与端子P23连接。此外,复合模块24与端子P25连接。
高频前端模块20的端子P21、P22、P23与RFIC30连接,RFIC30与BBIC40连接。高频前端模块20的端子P24、P25与BBIC40连接。
BBIC40产生基带频率下的控制信号,向RFIC30以及复合模块24输出。向RFIC30的输出涉及高频信号的收发控制。向复合模块24的输出涉及PA241的放大率。另外,DPX240也可以是开关,若DPX240是开关,则向复合模块24的输出也包含开关控制信号。
RFIC30进行高频信号的收发控制。
LPF21以及BPF22进行针对第2高频信号的无用波的去除。HPF23以及BPF25进行针对第1高频信号的无用波的去除。PA241以及LNA242将第1高频信号放大。
(第1高频信号的发送时)
若从BBIC40输出第1高频信号的发送信号,则RFIC30生成第1高频信号并输出到端子P22。HPF23将从端子P22输入的针对第1高频信号的无用波去除。PA241将第1高频信号放大并输出到DPX240。BPF25将从DPX240输出的第1高频信号的无用波去除,输出到方向性耦合器10的输入输出端子PioH。方向性耦合器10从天线端子PaH输出第1高频信号,天线ANTH发送第1高频信号。
此时,方向性耦合器10将第1高频信号的耦合信号从耦合信号输出端子Pcp输出。BBIC40基于该耦合信号,生成对PA241的放大率进行控制的控制信号,并输出到复合模块24。PA241根据该控制信号,决定第1高频信号的放大率。
(第1高频信号的接收时)
天线ANTH将接收到的第1高频信号输出到方向性耦合器10的天线端子PaH。方向性耦合器10将第1高频信号从输入输出端子PioH输出到BPF25。BPF25将第1高频信号的无用波去除并输出到DPX240。DPX240将第1高频信号输出到LNA242。LNA242将第1高频信号放大并输出到端子P23。RFIC30对从端子P23输入的第1高频信号进行解调。
(第2高频信号的发送时)
若从BBIC40输出第2高频信号的发送信号,则RFIC30生成第2高频信号并输出到端子P21。LPF21以及BPF22将从端子P21输入的针对第2高频信号的无用波去除。方向性耦合器10将从输入输出端子PioL输入的第2高频信号从天线端子PaL输出,天线ANTL发送第2高频信号。
(第2高频信号的接收时)
天线ANTL将接收到的第2高频信号输出到方向性耦合器10的天线端子PaL。方向性耦合器10将第2高频信号从输入输出端子PioL输出到BPF22。BPF22以及LPF21将第2高频信号的无用波去除并输出到端子P21。RFIC30对从端子P21输入的第2高频信号进行解调。
这样,通信设备1能够发送根据环境等而适当地调整了放大率的第1高频信号。由此,通信设备1的通信特性提高。
接下来,使用图5对具有上述的电路结构的方向性耦合器10以及高频前端模块20的构造进行说明。图5是实现本发明的实施方式所涉及的通信设备的层叠基板模块的堆叠图。在图5中,省略了层叠基板的第4层的电介质层Ly4、从第6层的电介质层Ly6到第18层的电介质层Ly18的图示。此外,在图5中,省略了从第1层的电介质层Ly1到第3层的电介质层Ly3、以及第5层的电介质层Ly5中的导体图案的一部分的记载。
高频前端模块20由层叠基板和安装于该层叠基板的表面安装部件构成。层叠基板是将形成有导体图案的多个电介质层层叠而成的。层叠基板由19层的电介质层Ly1-Ly19形成。电介质层Ly1-Ly19是从层叠基板的表面侧按照该顺序层叠的。另外,形成层叠基板的电介质层的层数并不局限于此。
在形成层叠基板的表层的电介质层Ly1,形成包含连接盘导体911、912、913、940的多个连接盘导体。这些多个连接盘导体安装有表面安装部件。在连接盘导体911、940安装有包含表面安装部件的终端电阻13。在连接盘导体912安装有包含表面安装部件的电感器141。在连接盘导体913安装有包含表面安装部件的电阻元件142。另外,虽省略图示,但上述的复合模块24也被安装于与此相应的连接盘导体。
在电介质层Ly2,形成线状的导体图案921、922。导体图案921对应于耦合线11S,导体图案922对应于耦合线12S。导体图案921和导体图案922形成于电介质层Ly2的表面的不同的位置(层叠基板的俯视下不同的位置)。
导体图案921和导体图案922通过导体图案923而连接。导体图案923对应于中间传输线19。
导体图案921(耦合线11S)的延伸方向的一端部(与连接于导体图案923的一侧相反的一侧的端部)经由过孔导体而与终端电阻13的一端子连接。
导体图案922(耦合线12S)的延伸方向的一端部(与连接于导体图案923的一侧相反的一侧的端部)经由过孔导体而与层叠基板的背面的耦合信号输出端子Pcp连接。
导体图案923(中间传输线19)经由过孔导体而与电感器141连接。电感器141和电阻元件142通过形成于电介质层Ly2的导体图案而连接。电阻元件142经由过孔导体而与层叠基板的背面的接地端子PGND连接。
在电介质层Ly3形成接地导体931。在层叠基板的俯视下,接地导体931与导体图案921、922不重叠。进一步地,接地导体931与将导体图案921和导体图案922连接的导体图案923(中间传输线19)重叠。通过该接地导体931和导体图案923(中间传输线19)夹着电介质层Ly2而对置的构造,形成电容器143。并且,通过这些电感器141、电阻元件142以及电容器143,实现方向性耦合器10的阻抗调整电路14。
在电介质层Ly5形成线状的导体图案951、952。导体图案951对应于传输线11M,导体图案952对应于传输线12M。导体图案951和导体图案952形成于电介质层Ly5的表面的不同的位置(层叠基板的俯视下不同的位置)。
在层叠基板的俯视下,导体图案951(传输线11M)与导体图案921(耦合线11S)重叠。由此,导体图案951(传输线11M)与导体图案921(耦合线11S)进行电磁场耦合,作为针对第1高频信号的方向性耦合器而发挥作用。
在层叠基板的俯视下,导体图案952(传输线12M)与导体图案922(耦合线12S)重叠。由此,导体图案952(传输线12M)与导体图案922(耦合线12S)进行电磁场耦合,作为针对第2高频信号的方向性耦合器而发挥作用。
这样,方向性耦合器10以及高频前端模块20能够通过层叠基板来实现。
进一步地,在本实施方式的结构中,构成阻抗调整电路14的电感器141以及电阻元件142是被安装于层叠基板的表面的安装型电子部件。由此,阻抗调整电路14的阻抗的调整能够通过元件值的不同电感器141以及电阻元件142的更换来实现。因此,容易调整阻抗调整电路14的阻抗。
此外,在本实施方式的结构中,终端电阻13是被安装于层叠基板的表面的安装型电子部件。耦合线11S与形成层叠基板的表层的电介质层Ly1的背面抵接,仅通过形成于层叠基板的过孔导体来连接。
由此,耦合线11S和终端电阻13变得极短,耦合线11S的终端侧的阻抗被正确地匹配。
此外,在本实施方式的结构中,如图5所示,在第1高频信号用的耦合线11S与第2高频信号用的耦合线12S之间、以及第1高频信号用的传输线11M与第2高频信号用的传输线12M之间,具备与层叠基板的背面的接地端子PGND连接的接地用过孔导体VHG。
由此,可抑制第1高频信号用的耦合线11S与第2高频信号用的耦合线12S之间的不必要的电磁场耦合、以及第1高频信号用的传输线11M与第2高频信号用的传输线12M之间的不必要的电磁场耦合。
另外,在上述的说明中,作为阻抗调整电路14,表示了包含电感器141以及电阻元件142的串联电路、和与其并联连接的电容器143的电路。但是,阻抗调整电路也可以是其他结构。图6是表示本发明的实施方式所涉及的阻抗调整电路的另一方式的电路图。
如图6所示,阻抗调整电路14A是电感器141A、电阻元件142A以及电容器143A的串联电路。阻抗调整电路14A被连接于耦合线11S与耦合线12S的连接点和接地电位之间。
此外,在上述的说明中,表示了进行针对两种频率的耦合的方向性耦合器,但也能够进行针对三种频率的耦合。图7是表示本发明的实施方式所涉及的方向性耦合器的另一方式的电路图。
如图7所示,方向耦合器10B相对于图1所示的方向性耦合器10,在追加了耦合电路15、阻抗调整电路16、输入输出端子PioM、天线端子PaM这方面不同。此外,在将阻抗调整电路14置换为阻抗调整电路14B这方面不同。
耦合电路15具备传输线15M以及耦合线15S。传输线15M与耦合线15S进行电磁场耦合。耦合电路15构成为在第3频率作为方向性耦合器而发挥作用。第3频率是第1频率与第2频率之间的频率。
传输线15M被连接于输入输出端子PioM与天线端子PaM之间。天线端子PaM与外部的天线ANTM连接。
耦合线15S被连接于耦合线11S与耦合线12S之间。耦合线15S经由中间传输线191而与耦合线11S连接,且经由中间传输线192而与耦合线12S连接。
阻抗调整电路16被连接于中间传输线191与接地电位之间。通过阻抗调整电路16,耦合线15S的终端电阻侧的阻抗被匹配。阻抗调整电路16与阻抗调整电路14同样地,通过将电感器、电容器、电阻元件适当地连接而实现。
阻抗调整电路14B被连接于中间传输线192与接地电位之间。通过阻抗调整电路14B,耦合线12S的终端电阻侧的阻抗被匹配。阻抗调整电路14B与阻抗调整电路14同样地,通过将电感器、电容器、电阻元件适当地连接而实现。
这样,在图7所示的方式中,能够实现针对频率不同的三种高频信号的方向性耦合器,针对这些频率不同的三种高频信号,能够实现稳定并且较高的耦合性能。
另外,针对4种以上的高频率,也能够使用相同的概念来实现方向性耦合器。
此外,在上述的说明中,将频率相对较高的高频信号的耦合线配置于比频率相对较低的高频信号的耦合线更靠终端电阻侧的位置,但该顺序也可以不同。但是,通过将频率相对较高的高频信号的耦合线配置于比频率相对较低的高频信号的耦合线更靠终端电阻侧的位置,能够容易地进行终端电阻侧的阻抗匹配。
Claims (11)
1.一种方向性耦合器,具备:
第1传输线,传输第1频率的第1高频信号;
第2传输线,传输与所述第1频率不同的第2频率的第2高频信号;
第1耦合线,与所述第1传输线进行电磁场耦合;
第2耦合线,与所述第1耦合线串联连接,并与所述第2传输线进行电磁场耦合;和
阻抗调整电路,针对所述第1耦合线与所述第2耦合线的串联线,进行所述第1频率以及所述第2频率的阻抗匹配。
2.一种方向性耦合器,具备:
第1传输线,传输第1频率的第1高频信号;
第2传输线,传输与所述第1频率不同的第2频率的第2高频信号;
第1耦合线,与所述第1传输线进行电磁场耦合;
第2耦合线,与所述第1耦合线串联连接,并与所述第2传输线进行电磁场耦合;
终端电阻,被连接于所述第1耦合线之中与连接于所述第2耦合线的端部相反的一侧的端部;
耦合信号输出端子,被连接于所述第2耦合线之中与连接于所述第1耦合线的端部相反的一侧的端部;和
阻抗调整电路,被连接于所述第1耦合线与所述第2耦合线之间。
3.根据权利要求1或2所述的方向性耦合器,其中,
所述阻抗调整电路具备被连接于对所述第1耦合线和所述第2耦合线进行连接的中间传输线与接地电位之间的电感器、电容器以及电阻。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方向性耦合器,其中,
所述第1频率比所述第2频率高。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方向性耦合器,其中,
具备层叠基板,该层叠基板形成有所述第1传输线、所述第2传输线、所述第1耦合线以及所述第2耦合线,且将多个电介质层层叠,
所述层叠基板具有:
第1电介质层,所述第1电介质层形成有所述第1传输线和所述第2传输线;和
第2电介质层,所述第2电介质层形成有所述第1耦合线和所述第2耦合线,
所述第1传输线和所述第2传输线被配置于俯视所述层叠基板的情况下不同的位置,
所述第1耦合线在所述俯视下与所述第1传输线重叠,
所述第2耦合线在所述俯视下与所述第2传输线重叠。
6.根据权利要求5所述的方向性耦合器,其中,
构成所述阻抗调整电路的电子部件的至少一个是被安装于所述层叠基板的表面的安装型电子部件。
7.根据权利要求5或6所述的方向性耦合器,其中,
所述终端电阻是被安装于所述层叠基板的表面的安装型电子部件,
所述第1耦合线与形成所述层叠基板的表层的电介质层的背面抵接,仅通过形成于所述层叠基板的过孔导体来连接。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的方向性耦合器,其中,
在所述第1耦合线与所述第2耦合线之间、以及所述第1传输线与所述第2传输线之间,具备与所述层叠基板的背面的接地端子连接的接地用过孔导体。
9.一种高频前端模块,具备:
权利要求1至8中的任一项所述的方向性耦合器;
第1滤波器,与所述第1传输线连接;和
第2滤波器,与所述第2传输线连接。
10.根据权利要求9所述的高频前端模块,其中,
具备与所述第1滤波器以及所述第2滤波器的至少一方连接的高频放大电路。
11.一种通信设备,具备:
权利要求10所述的高频前端模块;
第1天线,与所述第1传输线连接;
第2天线,与所述第2传输线连接;和
控制IC,使用从所述耦合信号输出端子输出的耦合信号,对所述高频放大电路进行控制。
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