CN109891667A - 巴伦装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种巴伦装置(1，1’，1”)，包括单端端口(2，2’；17，26)，差分端口装置(61)，构成第一耦合对(7)的第一和第二耦合传输线部分(5，6)，以及构成第二耦合对(10)的第三和第四耦合传输线部分(8，9)。第一传输线部分(5)连接在第一耦合对第一端口(11)和第三传输线部分(8)之间，第二传输线部分(6)连接在第一耦合对第二端口(12)和第一差分端口(3)之间，第三传输线部分(8)连接在第二耦合对第一端口(13)和第一传输线部分(5)之间，以及第四传输线部分(9)连接在第二耦合对第二端口(14)和第二差分端口(4)之间。对于一个耦合对(7，10)，第一端口(11，13)连接到单端端口(2，2′；17，26)，而第二端口(12，14)接地。对于另一耦合对(10，7)，第一端口(13，11)接地，而第二端口(14，12)连接到开路(15，15′)。
Description
技术领域
本发明涉及一种巴伦装置，包括单端端口、差分端口装置、第一耦合传输线对和第二耦合传输线对。
背景技术
在许多通信领域以及雷达应用中，需要将前端接口连接到有源阵列天线中的相关电路。脉冲雷达或时分双工通信系统的前端通常包括发送支路和接收支路。发送支路通常包括驱动放大器、功率放大器和滤波，而接收支路通常包括低噪声放大器和信号滤波装置。发送/接收开关器件用于根据前端是应该接收还是发送信号来选择支路。
这种雷达或通信系统的性能在很大程度上取决于发送输出功率、发送模式下的功率添加效率和接收模式中的噪声系数。因此，前端的发送/接收开关是关键组件，因为它必须设计成既能够承受高输出功率，又提供低损耗，以便最小化噪声系数并最大化功率添加效率。
无线电通信或雷达系统中的有源阵列天线可能需要将多个前端放置在紧密的网格中；通常相隔一半的工作波长。对于需要非常高的输出功率的有源阵列天线，在单芯片中集成大量前端是不可行的。相反，前端需要放置在载板上并使用载板上的传输线连接到波束成形器。对于收发机前端，可以使用两个分离的接收和发送线路或一个双向发送/接收线路。后者需要的布线区域较少，代价是波束成形器和前端所需的额外发送/接收开关中的损耗增加。
US 6009314公开了具有到单端天线的差分输出/输入的发送/接收开关接口电路。对于替代装置，差分低级接口(例如，波束成形器的差分低级接口)与单端电路(例如，功率放大器和低噪声放大器)接口连接。
对于使用硅技术制造的高度集成电路，例如，CMOS(互补金属氧化物半导体)和/或SiGe(硅锗)，通常的做法是使用差分接口而不是单端接口。差分接口可提高输出功率，降低寄生电感并提高隔离。主要缺点是前端的发送/接收开关必须加倍，这会增大前端尺寸并导致额外的损耗。
因此，希望为前端电路中的差分双向接口提供具有降低损耗的发送/接收开关。这种开关通常包括巴伦(平衡-不平衡)装置，如Wael M.Fathelbab和Michael B.Steer在“chael B.Steerb衡提供具有降低损耗的发送可提高输出功率Marchand Baluns”(IEEE微波理论与技术学报第53卷，No.4，2005年4月)中所描述的。期望提供一种增强的巴伦装置，其使得能够设计用于前端电路中的差分双向接口的具有较低损耗的发送/接收开关。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种增强的巴伦装置，其使得能够设计用于前端电路中的差分双向接口的具有较低损耗的发送/接收开关。
所述目的通过巴伦装置获得，所述巴伦装置包括：
·单端端口；
·差分端口装置，包括第一差分端口和第二差分端口；
·第一传输线部分和第二传输线部分，其相互电磁耦合，从而获得第一耦合对；以及
·第三传输线部分和第四传输线部分，其相互电磁耦合，从而获得第二耦合对。
对于所述巴伦装置：
·第一传输线部分连接在第一耦合对第一端口和第三传输线部分之间；
·第二传输线部分连接在第一耦合对第二端口和第一差分端口之间；
·第三传输线部分连接在第二耦合对第一端口和第一传输线部分之间；以及
·第四传输线部分连接在第二耦合对第二端口和第二差分端口之间。
此外，对于第一耦合对和第二耦合对中的一个耦合对，第一端口连接到单端端口，而第二端口接地。并且，对于第一耦合对和第二耦合对中的另一个耦合对，第一端口接地，而第二端口连接到开路。
这种巴伦装置具有许多优点，一个重要的优点是能够设计用于前端电路中的差分双向接口的具有较低损耗的发送/接收开关。
根据示例，所述巴伦装置还包括第一开关装置、第二开关装置、第三开关装置和第四开关装置。
对于第一耦合对：
·第一端口连接到第一开关端口和第一开关装置，所述第一开关装置布置成：在第一开关状态将第一端口和第一开关端口切换到开路，或者在第二开关状态将第一端口和第一开关端口切换到接地。
·第二端口连接到第二开关装置，第二开关装置布置成：在第一开关状态将第二端口切换到接地，或者在第二开关状态将第二端口切换到开路。
对于第二耦合对：
·第一端口连接到第二开关端口和第三开关装置，所述第三开关装置布置成：在第一开关状态将第一端口和第二开关端口切换到接地，或者在第二开关状态将第一端口和第二开关端口切换到开路。
·第二端口连接到第四开关装置，所述第四开关装置布置成：在第一开关状态将第二端口切换到开路，或者在第二开关状态将第二端口切换到接地。
这导致在第一开关状态第一开关端口构成单端端口，而在第二开关状态第二开关端口构成单端端口。
这里，巴伦装置构成了用于前端电路中的差分双向接口的有利的低损耗开关器件。在第一开关状态，第二开关端口将与第一开关端口隔离，而在第二开关状态，第一开关端口将与第二开关端口隔离。
根据另一示例，开关装置由开关晶体管构成，和/或由开关二极管构成，和/或由开关晶体管和/或开关二极管的组合构成。
这提供了标准组件可被用于低损耗开关器件的优点。
根据另一示例，第一交换机端口是发射机端口，而第二交换机端口是接收机端口。在第一开关状态，发射机端口连接到差分端口装置，而在第二开关状态，接收机端口连接到差分端口装置。
这提供了以下优点：低损耗开关器件可被用作发送/接收开关器件。
根据另一示例，传输线部分由形成在介电层上的微带传输线构成。
这提供了以下优点：巴伦装置可以以成本有效的方式制造。
根据另一示例，每个耦合对的耦合传输线部分与开关装置一起形成在介电层的相对侧上。
这提供了以下优点：巴伦装置可以以成本有效且面积有效的方式制造。
根据另一示例，耦合传输线部分由以带状线配置形成的传输线构成，其与开关装置一起夹在两个介电层之间。
这提供了以下优点：巴伦装置可以以低成本的方式制造且具有低泄漏。
所述目的还通过包括根据上述的巴伦装置的收发机装置获得。
这意味着提供了可以赋予所有上述优点的收发机设备。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本公开，其中：
图1显示了典型的发送/接收前端装置的框图；
图2示出了发送/接收开关的电路图；
图3示出了备选的发送/接收开关的电路图；
图4示出了耦合线巴伦的电路图；
图5显示了Marchand(马钱德)巴伦的电路图；
图6示出了与根据图3的发送/接收开关组合的Marchand巴伦的电路图；
图7示出了与根据图2的发送/接收开关组合的Marchand巴伦的电路图；
图8a示出了根据本公开的第一巴伦装置的电路图；
图8b示出了根据本公开的第二巴伦装置的电路图；
图9示出了根据本公开的巴伦装置的电路图，其包括发送/接收开关；
图10示出了介电层的示意性透视顶视图，在该介电层上形成根据图9的巴伦装置，从而使传输线部分由微带传输线构成；
图11示出了介电层的示意性透视顶视图，在该介电层上形成根据图9的巴伦装置，从而使传输线部分位于介电层的相对侧上；
图12示出了两个介电层的示意性透视顶视图，在这两个介电层之间形成根据图9的巴伦装置，从而使传输线部分由带状线传输线构成；
图13示出了根据本公开内容的一些方面的包括巴伦装置的第一收发机设备；以及
图14示出了根据本公开内容的一些方面的包括巴伦装置的第二收发机设备。
具体实施方式
有源天线阵列中的一个具有挑战性的问题是使有源RF(射频)电子器件适合安装在如由半波长天线针对阵列中的天线分离所指示的点阵间距内。这个问题可以分为两部分：电子电路的大小和相关的走线。对于幅度和相位控制被集成在一个电路(例如，波束成形器)中并且功率放大器和低噪声放大器被集成在一个单独的电路中的解决方案，这两个电路之间的射频走线可能造成相当大的问题。例如，假设给定的波束成形器包括四个通道。这些通道可以使用单向接口来走线；一个单独的端口用于接收模式，而另一个用于发送模式。对于具有单向接口的四通道波束成形器，总共需要8个RF端口以实现到前端电路的走线。如果波束成形器使用双向接口，则该数量可以减少到4。
使用差分电路拓扑来构造高性能集成波束成形器RFIC(RF集成电路)，所述RFIC使用CMOS或SiGe。然后，这些差分电路在波束成形器内部转换为单端操作，或者在PCB或其他地方使用片外巴伦转换为单端操作。转换为单端操作的主要原因是GaAs(砷化镓)和/或GaN(氮化镓)型的高性能MMIC(单片微波集成电路)通常不适合差分操作。此外，窄带天线设计通常由单端接口驱动。
在下文中，描述将针对将差分接口(，例如，波束成形器的差分接口)接口连接到单端电路(例如，功率放大器和低噪声放大器)。图1示出了适于在差分操作和单端操作之间进行接口连接的典型的发送/接收前端装置27的电路图。前端装置27包括平衡的双向输入/输出接口28和单端公共接口29，其可以例如用作天线端口。接口经由巴伦30、第一开关31、发射机放大器32、接收机放大器33和第二开关34彼此连接。开关31，34布置成：在发射机放大器32和接收机放大器33之间切换。
预期差分信号的接口连接的问题的重要性会增加。高性能DAC和ADC通常采用差分接口连接，并且在直接RF采样技术变得在微波和毫米波频率下可使用的情况下，前端电路必须与这些差分电路接口连接。
宽带发射/接收开关通常被实现为并联-串联开关；图2示出了发送/接收开关42的电路图，其中第一端口35被切换到单端端口36，同时通过导通第一晶体管38和第二晶体管39并且使第三晶体管40和第四晶体管41截止来保持第二端口37被隔离。主开关动作由串联连接的第一晶体管38和第三晶体管40提供，而并联连接的第二晶体管39和第四晶体管41提供隔离。串联连接的晶体管38，40的导通电阻设置插入损耗，其中低的导通电阻提供低的插入损耗。发送/接收开关42可以对称地划分为第一发送/接收开关部分42a和第二发送/接收开关部分42b，其中第一发送/接收开关部分42a包括第一端口35、第一晶体管38和第四晶体管41，而第二发送/接收开关部分42b包括第二端口37、第二晶体管39和第三晶体管40。
然而，为了实现低的导通电阻，这些晶体管38，40需要相对较大，因此增大了电容，这将降低隔离。因此，在插入损耗和隔离之间存在折中。对于并联连接的晶体管39，41，也存在类似的折中，但是可以通过在合成传输线中吸收电容来缓解这种折中。在这种情况下，合成传输线是这样的传输线：每单位长度的线路串联电感增加，或每单位长度的线路并联电容减小，以在传输线加载有晶体管电容时保持所需的线路阻抗。
对于毫米波操作，根据一些方面，术语毫米波指的是高于18GHz的频率，并且因此毫米波操作指的是在这样的频带处的收发机操作，串联连接的晶体管38，40中的截止状态泄漏使得并联-串联开关不切实际，因为这种开关隔离相对较差且插入损耗相对较高。
图3示出了可以在这些频率下使用的发送/接收开关43的电路图。这里，四分之一波长传输线44，45和并联连接的开关晶体管46，47提供了在隔离和插入损耗之间的改进的折中。该开关43的基本原理是使用两个阻抗逆变器，这里所述两个阻抗逆变器实现为一端连接到单端端口48的第一四分之一波长传输线44和第二四分之一波长传输线45，并形成连接到相应的第一端口49和第二端口50的两个臂。在这些臂的末端，每个逆变器加载有相应的并联连接的第一晶体管46和并联连接的第二晶体管47。例如，为了在保持第二端口50隔离的同时将第一端口49切换到单端端口48，使第一端口49处的并联连接的第一晶体管46截止，并且第二端口50处的并联连接的第四晶体管47闭合(导通)。现在，如在单端端口48处所见，第二臂中的阻抗逆变器将第二端口50处的低阻抗变换为高阻抗。
上面结合图2和图3讨论的发送/接收开关42，43可以例如用作上面结合图1讨论的第一开关31和第二开关34。
关于巴伦，存在数量众多的巴伦电路。在RFIC或MMIC中实现的微波和毫米波巴伦依赖于边缘耦合线或宽边耦合线。取决于工作频率，这些线路于是可以相互缠绕和/或螺旋化。对于MMIC实现，由于有限数量的金属化层，最常见的实现是边缘耦合线，而宽边耦合通常用于RFIC。
图4示出了耦合线巴伦51的电路图，耦合线巴伦51包括单个部分耦合线四分之一波长传输线对52、不平衡端口53和平衡端口54。
另一种常见配置是所谓的Marchand巴伦，如图5中的电路图所示。这里，Marchand巴伦55包括第一耦合传输线对56、第二耦合传输线对57、不平衡端口58和平衡端口59。第一耦合传输线对56包括彼此电磁耦合的第一传输线部分56a和第二传输线部分56b。相应地，第二耦合传输线对57包括彼此电磁耦合的第三传输线部分57a和第四传输线部分57b。所有传输线部分56a，56b；57a，57b具有四分之一波长的纵向延伸。
单端信号被馈送到第一传输线部分56a以及第三传输线部分57a，其中传输线部分56a，57a串联连接，第三传输线部分57a端接于开路60。从第二波长传输线部分56b和第四传输线部分57b提取差分信号，其中这些传输线部分56b，57b中的每一个端接于短路。
图6示出了与根据图3的发送/接收开关43组合的Marchand巴伦55的第一实现。由于巴伦损耗和晶体管损耗的复合作用，该实现具有相对高的插入损耗。这种组合也相对较大。
图7示出了与根据图2的发送/接收开关42a，42b组合的Marchand巴伦62的第二实现。现在Marchand巴伦62位于第一发送/接收开关部分42a和第二发送/接收开关部分42b之间，并且现在重新使用Marchand巴伦62中的半波长线的对称性。这种配置比图6所示的配置更紧凑。然而，在毫米波频率下，处于截止状态的串联连接的晶体管的隔离相对较差，这将妨碍发送/接收开关42a，42b和Marchand巴伦62的性能。此外，该配置仍然导致发送/接收开关42a，42b和Marchand巴伦62的复合损耗。
根据本公开，使用改进的Marchand巴伦，其中单端线路端接于短路，使得与先前参考图5讨论的Marchand巴伦相比，开路和短路位置颠倒。这种改进的Marchand巴伦将在下面更详细地描述，并且具有与传统Marchand巴伦(例如先前参考图5讨论的Marchand巴伦)类似的性能。
参考图8a，构成第一巴伦装置1的改进的Marchand巴伦包括：
·单端端口2；
·差分端口装置61，包括第一差分端口3和第二差分端口4；
·第一传输线部分5和第二传输线部分6，其相互电磁耦合，从而获得第一耦合对7；以及
·第三传输线部分8和第四传输线部分9，其相互电磁耦合，从而获得第二耦合对10。
此外，
·第一传输线部分5连接在第一耦合对第一端口11和第三传输线部分8之间；
·第二传输线部分6连接在第一耦合对第二端口12和第一差分端口3之间；
·第三传输线部分(8)连接在第二耦合对第一端口13和第一传输线部分5之间；以及
·第四传输线部分9连接在第二耦合对第二端口14和第二差分端口4之间。
根据本发明，对于第一耦合对7，第一端口11连接到单端端口2，而第二端口12接地；以及对于第二耦合对7，第一端口13接地，而第二端口14连接到开路15。
端口配置可以对称地改变，如图8b所示，其示出了根据本公开的第二巴伦装置1′的电路图。这里，对于第一耦合对7，第一端口11接地，而第二端口12连接到开路15′；以及对于第二耦合对7，第一端口13连接到单端端口2′，而第二端口14接地。
参考图9，上述对称特征被用于第三巴伦装置1″。第三巴伦装置1″包括第一耦合对7、第二耦合对、差分端口装置61、第一开关装置18、第二开关装置20、第三开关装置22和第四开关装置24。
对于第一耦合对7，第一端口11连接到第一开关端口17和第一开关装置18。在第一开关状态，第一开关装置18布置成：将第一端口11和第一开关端口17切换到开路19；以及在第二开关状态，将第一端口11和第一开关端口17切换到接地。
第二端口12连接到第二开关装置20，并且第二开关装置20布置成：在第一开关状态，将第二端口12切换到接地，而在第二开关状态，将第二端口12切换到开路21。
对于第二耦合对10，第一端口13连接到第二开关端口26和第三开关装置22。第三开关装置22布置成：在第一开关状态，将第一端口13和第二开关端口21切换到接地；而在第二开关状态，将第一端口13和第二开关端口21切换到开路23。
第二端口14连接到第四开关装置24，以及第四开关装置24布置成：在第一开关状态，将第二端口14切换到开路25，而在第二开关状态，将第二开关装置14切换到接地。
在第一开关状态，获得对应于第一巴伦装置1的配置，其中第一开关端口17构成单端端口。在第二开关状态，获得对应于第二巴伦装置1′的配置，其中第二开关端口26构成单端端口。
在第一开关状态，第二开关端口26将与第一开关端口17隔离，以及在第二开关状态，第一开关端口17将与第二开关端口26隔离。
换句话说，参考图8a，图8b和图9，通常：
·对于第一耦合对7和第二耦合对10中的一个耦合对7，10，第一端口11，13连接到单端端口2，2′；17，26，而第二端口12，14接地。
·对于第一耦合对7和第二耦合对10中的另一耦合对10，7，第一端口13，11接地，而第二端口14，12连接到开路15，15′。
术语“连接到”不限于直接连接，而是包括通过一个或多个组件(例如开关装置)的连接。
上述第三巴伦装置1″适合于RFIC或MMIC上的具有高性能并联开关的紧凑实现。插入损耗类似于并联开关中能够实现的插入损耗，与标准并联开关相比，隔离度大大提高。
本公开使得能够将差分双向输入用于高性能前端电路，并且提供针对CMOS和/或SiGe型的高度集成的波束成形器电路的紧凑、低损耗、高隔离的接口。
根据一些方面，第一开关端口17是发射机端口，而第二开关端口26是接收机端口，其中，在第一开关状态，发射机端口17连接到差分端口装置61，而在第二开关状态，接收机端口21连接到差分端口装置61。然后，第三巴伦装置1″为发送/接收前端装置(例如对应于参考图1描述的装置)中的差分双向接口提供具有减小的损耗的发送/接收开关。
使前端装置中具有差分双向接口有若干优点；主要是简化波束成形器和前端之间的走线。这可能有助于实现不太复杂的PCB(印刷电路板)，其中可以最小化低损耗板层的数量。此外，通过无需片上巴伦，可以简化所使用的波束成形器。实际上，由于发射/接收开关中的损耗减小，波束成形器的输出功率可以显著增加并且噪声系数可以降低。
根据一些方面，开关装置18，20，22，24由开关晶体管构成，和/或由开关二极管构成，和/或由开关晶体管和/或开关二极管的组合构成。开关晶体管例如可以使用MESFET(金属半导体场效应晶体管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)、HBT(异质结双极晶体管)、BJT(双极结型晶体管)或CMOS晶体管技术实现。开关二极管例如可以使用PIN二极管技术实现。
根据一些方面，参考图10，传输线部分5，6，8，9由微带传输线构成，该微带传输线与开关装置18，20，22，24一起形成在介电层16上。
根据一些方面，参考图11，每个耦合对7，10的耦合传输线部分5，6，8，9与开关装置18，20，22，24一起形成在介电层67的相对侧65，66上。
根据一些方面，参考图12，耦合传输线部分5，6，8，9由以带状线配置形成的传输线构成，与开关装置18，20，22，24一起夹在两个介电层68，69之间。
本公开不限于上述示例，而是可以在所附权利要求的范围内自由变化。例如，第三巴伦装置1″中的第一开关装置18和第三开关装置22可以省略，这种情况下功能保持，但隔离特性降低。
如图13和图14所示，巴伦装置1，1′，1″可被包括在任何类型的合适的收发机装置63，70中。
在图13中，第一收发机装置63被布置用于经由天线装置64的单端馈电来发送和接收电磁波形，其中巴伦装置1，1′，1″构成发送/接收开关器件。
在图14中，第二收发机装置70被布置用于经由天线装置71的差分馈电来发送和接收电磁波形，其中巴伦装置1，1′，1″构成发送/接收开关器件。这里，天线装置71由示意性的偶极天线表示。
这种收发机装置63，70可以是通信收发机、雷达设备、或用于经由天线装置64，71发送和接收电磁波形的任何其他设备。
根据一些方面，传输线部分5，6，8，9由集总组件构成。
根据一些方面，单端端口2，2′；17，26具有匹配的阻抗。
在说明书中使用的术语四分之一波长是指对应于工作频带的中心频率的波长。
应注意，所描述的设备可包括比所示更多的组件；例如控制电压和电源电压电路、控制电路、DC(直流)阻断元件、AC(交流)阻断组件和滤波器设备。这是公知常识，并且在描述本公开时为了清楚起见省略了这些部分；仅示出和讨论了提供本公开的清楚描述所必需的那些部件和组件。在此上下文中，天线布置可以包括一个或多个天线阵列，其中每个天线阵列可以包括一个或多个天线元件。
通常，本公开涉及一种巴伦装置1，1′，1″，包括：
·单端端口2，2′；17，26；
·差分端口装置61，包括第一差分端口3和第二差分端口4；
·第一传输线部分5和第二传输线部分6，其相互电磁耦合，从而获得第一耦合对7；以及
·第二传输线部分8和第四传输线部分9，其相互电磁耦合，从而获得第二耦合对10；
其中
·第一传输线部分5连接在第一耦合对第一端口11和第三传输线部分8之间；
·第二传输线部分6连接在第一耦合对第二端口12和第一差分端口3之间；
·第三传输线部分8连接在第二耦合对第一端口13和第一传输线部分5之间；以及
·第四传输线部分9连接在第二耦合对第二端口14和第二差分端口4之间；
其中
·对于第一耦合对7和第二耦合对10中的一个耦合对7，10，第一端口11，13连接到单端端口2，2′；17，26，而第二端口12，14接地；以及
·对于第一耦合对7和第二耦合对10中的另一耦合对10，7，第一端口13，11接地，而第二端口14，12连接到开路15，15′。
根据示例，巴伦装置1′’还包括第一开关装置18、第二开关装置20、第三开关装置22和第四开关装置24；其中，对于第一耦合对7：
·第一端口11连接到第一开关端口17和第一开关装置18，第一开关装置18布置成：在第一开关状态将第一端口11和第一开关端口17切换到开路19，或在第二开关状态将第一端口11和第一开关端口切换到接地；以及
·第二端口12连接到第二开关装置20，第二开关装置20布置成：在第一开关状态将第二端口12切换到接地，或者在第二开关状态将第二端口12切换到开路21；
对于第二耦合对10：
·第一端口13连接到第二开关端口26和第三开关装置22，第三开关装置22布置成：在第一开关状态将第一端口13和第二开关端口21切换到接地，或在第二开关状态将第一端口13和第二开关端口21切换到开路23；以及
·第二端口14连接到第四开关装置24，第四开关装置24布置成：在第一开关状态将第二端口14切换到开路25，或者在第二开关状态将第二端口14切换到接地，
这样，在第一开关状态，第一开关端口17构成单端端口，而在第二开关状态，第二开关端口26构成单端端口。
根据示例，开关装置18，20，22，24由开关晶体管构成，和/或由开关二极管构成，和/或由开关晶体管和/或开关二极管的组合构成。
根据一个示例，第一开关端口17是发射机端口，第二开关端口26是接收机端口，其中，在第一开关状态，发射机端口17连接到差分端口装置61，而在第二开关状态，接收机端口21连接到差分端口装置61。
根据一个示例，传输线部分5，6，8，9由形成在介电层16上的微带传输线构成。
根据一个示例，每个耦合对7，10的耦合传输线部分5，6，8，9与开关装置18，20，22，24一起形成在介电层67的相对侧65，66上。
根据一个示例，耦合传输线部分5，6，8，9由以带状线配置形成的传输线构成，，，，与开关装置18，20，22，24一起夹在两个介电层68，69之间。
一般而言，本公开还涉及包括根据以上所述的巴伦装置1，1′，1″的收发机装置63，70。
Claims (8)
1.一种巴伦装置(1，1′，1″)，包括：
单端端口(2，2′；17，26)；
差分端口装置(61)，包括第一差分端口(3)和第二差分端口(4)；
第一传输线部分(5)和第二传输线部分(6)，其相互电磁耦合，从而获得第一耦合对(7)；以及
第三传输线部分(8)和第四传输线部分(9)，其相互电磁耦合，从而获得第二耦合对(10)；
其中，
第一传输线部分(5)连接在第一耦合对第一端口(11)和第三传输线部分(8)之间；
第二传输线部分(6)连接在第一耦合对第二端口(12)和第一差分端口(3)之间；
第三传输线部分(8)连接在第二耦合对第一端口(13)和第一传输线部分(5)之间；以及
第四传输线部分(9)连接在第二耦合对第二端口(14)和第二差分端口(4)之间；
其中，
对于第一耦合对(7)和第二耦合对(10)中的一个耦合对(7，10)，第一端口(11，13)连接到单端端口(2，2′；17，26)，而第二端口(12，14)接地；以及
对于第一耦合对(7)和第二耦合对(10)中的另一个耦合对(10，7)，第一端口(13，11)接地，而第二端口(14，12)连接到开路(15，15′)。
2.根据权利要求1所述的巴伦装置(1”)，其中所述巴伦装置(1”)还包括第一开关装置(18)、第二开关装置(20)、第三开关装置(22)和第四开关装置(24)；其中，对于第一耦合对(7)：
第一端口(11)连接到第一开关端口(17)和第一开关装置(18)，第一开关装置(18)布置成：在第一开关状态将第一端口(11)和第一开关端口(17)切换到开路(19)，或者在第二开关状态将第一端口(11)和第一开关端口(17)切换到接地；以及
第二端口(12)连接到第二开关装置(20)，第二开关装置(20)布置成：在第一开关状态将第二端口(12)切换到接地，或者在第二开关状态将第二端口(12)切换到开路(21)；
对于第二耦合对(10)：
第一端口(13)连接到第二开关端口(26)和第三开关装置(22)，第三开关装置(22)布置成：在第一开关状态将第一端口(13)和第二开关端口(21)切换到接地，或者在第二开关状态将第一端口(13)和第二开关端口(21)切换到开路(23)；以及
第二端口(14)连接到第四开关装置(24)，第四开关装置(24)布置成：在第一开关状态将第二端口(14)切换到开路(25)，或者在第二开关状态将第二端口(14)切换到接地，
从而，在第一开关状态第一开关端口(17)构成单端端口，以及在第二开关状态第二开关端口(26)构成单端端口。
3.根据权利要求2所述的巴伦装置(1″)，其中所述开关装置(18，20，22，24)由下述项构成：开关晶体管；和/或开关二极管；和/或，开关晶体管和/或开关二极管的组合。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的巴伦装置(1″)，其中，所述第一开关端口(17)是发射机端口，而所述第二开关端口(26)是接收机端口，其中，在第一开关状态发射机端口(17)连接到差分端口装置(61)，而在第二开关状态接收机端口(21)连接到差分端口装置(61)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的巴伦装置(1，1′，1″)，其中，所述传输线部分(5，6，8，9)由形成在介电层(16)上的微带传输线构成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的巴伦装置(1，1′，1″)，其中，每个耦合对(7，10)的耦合传输线部分(5，6，8，9)与开关装置(18，20，22，24)一起形成在介电层(67)的相对侧(65，66)上。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的巴伦装置(1，1′，1″)，其中，所述耦合传输线部分(5，6，8，9)由以带状线配置形成的传输线构成，所述耦合传输线部分(5，6，8，9)与开关装置(18，20，22，24)一起夹在两个介电层(68，69)之间。
8.一种收发机装置(63，70)，包括根据权利要求1至7中任一项所述的巴伦装置(1，1′，1″)。
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