CN111293398A - 定向耦合器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种定向耦合器,包括主耦合端、第一次耦合端、第二次耦合端、第一选择开关和第二选择开关,其中:第一次耦合端的长度与第二次耦合端的长度相异,和/或第一次耦合端的宽度与第二次耦合端的宽度相异,和/或第一次耦合端至主耦合端的间距与第二次耦合端至主耦合端的间距相异;第一选择开关和第二选择开关均为带有浮空端的单刀双掷射频开关,用于选择第一次耦合端或第二次耦合端与主耦合端进行耦合;主耦合端与第一次耦合端之间形成紧耦合,第二次耦合端浮空,或,主耦合端与第二次耦合端之间形成松耦合,第一次耦合端浮空;紧耦合与松耦合分别工作在第一频带及第二频带,第一频带的频率低于第二频带的频率。

Description

定向耦合器
技术领域
本发明涉及射频前端电路技术领域,特别涉及一种定向耦合器。
背景技术
集成定向耦合器作为射频前端功率、包络、增益及能量效率控制相关的功率探测与分配关键模块,广泛应用与现代通信系统。其主要指标有耦合度、损耗及工作带宽。随着多模多频通信技术发展,更多更高频带的使用,要求集成定向耦合器具有更宽的工作频带。
如图1所示,集成定向耦合器由Pin与Pout之间的主耦合端与Pc和地之间的次耦合端及保护电阻R0组成,主耦合端和次耦合端的主要设计几何参数有主次微带线长度、宽度及间距,几何参数的设计影响其耦合度、损耗及工作频带,主耦合端和次耦合端的耦合特性如图2所示,耦合器1工作于频带1,耦合器2工作于频带2。
工作频带的频率越高,耦合度更好但是损耗增大,因此不同规格的耦合度与损耗的耦合器具有不同的工作频带。耦合度及损耗的设计要求限制了其工作频带,频带受限不能兼顾高低频率范围,限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定向耦合器,以解决现有的定向耦合器频带受限不能兼顾高低频率范围。
为解决上述技术问题,本发明提供一种定向耦合器,所述定向耦合器包括主耦合端、第一次耦合端、第二次耦合端、第一选择开关和第二选择开关,其中:
所述第一次耦合端的长度与所述第二次耦合端的长度相异,和/或所述第一次耦合端的宽度与所述第二次耦合端的宽度相异,和/或所述第一次耦合端至所述主耦合端的间距与所述第二次耦合端至所述主耦合端的间距相异;
所述第一选择开关和所述第二选择开关均为带有浮空端的单刀双掷射频开关,用于选择所述第一次耦合端或所述第二次耦合端与所述主耦合端进行耦合;
所述主耦合端与所述第一次耦合端之间形成紧耦合,所述第二次耦合端浮空,或,
所述主耦合端与所述第二次耦合端之间形成松耦合,所述第一次耦合端浮空;
所述紧耦合与所述松耦合分别工作在第一频带及第二频带,所述第一频带的频率低于所述第二频带的频率。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述主耦合端连接在第一接口与第二接口之间;
所述第一选择开关包括第一控制端、第一选择位、第二选择位、第一浮空端与第三接口;
当所述第一选择开关处于第一控制状态时,所述第一浮空端连接所述第一选择位,所述第三接口连接所述第二选择位;
当所述第一选择开关处于第二控制状态时,所述第一浮空端连接所述第二选择位,所述第三接口连接所述第一选择位;
所述第二选择开关包括第二控制端、第三选择位、第四选择位、第二浮空端与第四接口;
当所述第二选择开关处于第一控制状态时,所述第二浮空端连接所述第三选择位,所述第四接口连接所述第四选择位;
当所述第二选择开关处于第二控制状态时,所述第二浮空端连接所述第四选择位,所述第四接口连接所述第三选择位;
所述第一次耦合端连接在所述第一选择位与所述第三选择位之间,所述第二次耦合端连接在所述第二选择位与所述第四选择位之间。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第一控制端与所述第二控制端均连接至总控制端,当第一控制信号输入至所述总控制端时,所述第一选择开关与所述第二选择开关均处于第一控制状态,当第二控制信号输入至所述总控制端时,所述第一选择开关与所述第二选择开关均处于第二控制状态;
当所述第一次耦合端连接在所述第三接口与所述第四接口之间时,所述主耦合端与所述第一次耦合端之间形成紧耦合,当所述第二次耦合端连接在所述第三接口与所述第四接口之间时,所述主耦合端与所述第二次耦合端之间形成松耦合。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第一选择开关还包括第一开关子单元、第一反相器及第二开关子单元,其中:
所述第一控制端直接连接所述第一开关子单元,所述第一控制端通过所述第一反相器后连接所述第二开关子单元,所述第一开关子单元连接在所述第一选择位和所述第三接口之间,所述第二开关子单元连接在第二选择位与所述第三接口之间;
当所述第一控制端接收到所述第一控制信号时,所述第一开关子单元断开,以使所述第一选择位与所述第三接口之间断开,所述第一选择位连接所述第一浮空端,所述第二开关子单元闭合,以使所述第二选择位与所述第三接口之间导通;
当所述第一控制端接收到所述第二控制信号时,所述第一开关子单元闭合,以使所述第一选择位与所述第三接口之间导通,所述第二开关子单元断开,以使所述第二选择位与所述第三接口之间断开,所述第二选择位连接所述第一浮空端。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第一开关子单元包括第一子开关、第二子开关、第三子开关和第三反相器,其中:
所述第一控制端直接控制所述第一子开关和所述第二子开关的导通和断开,所述第一控制端通过所述第三反相器控制所述第三子开关的导通和断开,所述第一子开关和所述第二子开关均串接于所述第一选择位与所述第三接口之间,所述第三子开关的一端连接在所述第一子开关和所述第二子开关的连接处,另一端接地;
当所述第一控制端接收到所述第一控制信号时,所述第一子开关与所述第二子开关断开,所述第三子开关闭合,以使所述第一选择位接地,当所述第一控制端接收到所述第二控制信号时,所述第一子开关与所述第二子开关闭合,所述第三子开关断开,以使所述第一选择位与所述第三接口之间导通。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第二开关子单元包括第四子开关、第五子开关、第六子开关和第四反相器,其中:
所述第一控制端通过所述第一反相器控制所述第四子开关和所述第五子开关的导通和断开,所述第一控制端通过所述第一反相器与所述第四反相器控制所述第六子开关的导通和断开,所述第四子开关和所述第五子开关均串接于所述第二选择位与所述第三接口之间,所述第六子开关的一端连接在所述第四子开关和所述第五子开关的连接处,另一端接地;
当所述第一控制端接收到所述第一控制信号时,所述第四子开关与所述第五子开关闭合,所述第六子开关断开,以使所述第二选择位与所述第三接口之间导通,当所述第一控制端接收到所述第二控制信号时,所述第四子开关与所述第五子开关断开,所述第六子开关闭合,以使所述第二选择位接地。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第二选择开关还包括第三开关子单元、第二反相器及第四开关子单元,其中:
所述第二控制端直接连接所述第三开关子单元,所述第二控制端通过所述第二反相器后连接所述第四开关子单元,所述第三开关子单元连接在所述第三选择位和所述第四接口之间,所述第四开关子单元连接在第四选择位与所述第四接口之间;
当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第三开关子单元断开,以使所述第三选择位与所述第四接口之间断开,所述第三选择位连接所述第二浮空端,所述第四开关子单元闭合,以使所述第四选择位与所述第四接口之间导通;
当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第三开关子单元闭合,以使所述第三选择位与所述第四接口之间导通,所述第四开关子单元断开,以使所述第四选择位与所述第四接口之间断开,所述第四选择位连接所述第二浮空端。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第三开关子单元包括第七子开关、第八子开关、第九子开关和第五反相器,其中:
所述第二控制端直接控制所述第七子开关和所述第八子开关的导通和断开,所述第二控制端通过所述第五反相器控制所述第九子开关的导通和断开,所述第七子开关和所述第八子开关均串接于所述第三选择位与所述第四接口之间,所述第九子开关的一端连接在所述第七子开关和所述第八子开关的连接处,另一端接地;
当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第七子开关与所述第八子开关断开,所述第九子开关闭合,以使所述第三选择位接地,当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第七子开关与所述第八子开关闭合,所述第九子开关断开,以使所述第三选择位与所述第四接口之间导通。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述第四开关子单元包括第十子开关、第十一子开关、第十二子开关和第六反相器,其中:
所述第二控制端通过所述第二反相器控制所述第十子开关和所述第十一子开关的导通和断开,所述第二控制端通过所述第二反相器与所述第六反相器控制所述第十二子开关的导通和断开,所述第十子开关和所述第十一子开关均串接于所述第四选择位与所述第四接口之间,所述第十二子开关的一端连接在所述第十子开关和所述第十一子开关的连接处,另一端接地;
当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第十子开关与所述第十一子开关闭合,所述第十二子开关断开,以使所述第四选择位与所述第四接口之间导通,当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第十子开关与所述第十一子开关断开,所述第十二子开关闭合,以使所述第四选择位接地。
可选的,在所述的定向耦合器中,所述子开关均包括一电位平移器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和一MOS管,其中,
所述电位平移器的输入端连接所述第一控制端或所述第二控制端,所述电位平移器的两个输出端分别连接所述第一电阻和所述第二电阻,所述第一电阻的另一端连接所述MOS管的栅极,所述第二电阻的另一端连接所述MOS管的衬底,所述第三电阻连接在所述MOS管的源极和漏极之间,所述MOS管的源极和漏极作为所述子开关的两个引出端。
在本发明提供的定向耦合器中,通过第一次耦合端的长度与第二次耦合端的长度相异,和/或第一次耦合端的宽度与第二次耦合端的宽度相异,和/或第一次耦合端至主耦合端的间距与第二次耦合端至主耦合端的间距相异,提出一种集成宽带定向耦合器结构及电路实现,设计一个双耦合度耦合器,通过带有浮空端的单刀双掷的第一选择开关和第二选择开关选择第一次耦合端或第二次耦合端与主耦合端进行耦合,实现了主耦合端与第一次耦合端之间形成紧耦合或主耦合端与第二次耦合端之间形成松耦合,通过松紧耦合次微带线的有效切换与浮空,宽频带定向耦合器能够兼顾高、低频带频率应用范围,有效拓宽总工作频带。
进一步的,相比传统单刀双掷射频开关的串并联单刀单掷支路结构,带浮空端单刀双掷射频开关结构的单刀单掷支路采用串并串支路结构,实现关断支路端口射频浮空。
附图说明
图1是现有的定向耦合器示意图;
图2是现有的定向耦合器频带示意图;
图3是本发明一实施例的定向耦合器示意图;
图4是本发明一实施例的定向耦合器中第一选择开关或第二选择开关示意图;
图5是本发明一实施例的定向耦合器中子开关示意图;
图6本发明一实施例的宽带定向耦合器频带示意图;
图中所示:1-第一选择位;2-第二选择位;3-第三选择位;4-第四选择位;10-双耦合度耦合器;11-主耦合端;12-第一次耦合端;13-第二次耦合端;20-第一选择开关;21-第一浮空端;22-第一控制端;23-第一开关子单元;24-第二开关子单元;30-第二选择开关;31-第二浮空端;40-总控制端。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的定向耦合器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种定向耦合器,以解决现有的定向耦合器频带受限不能兼顾高低频率范围。
为实现上述思想,本发明提供了一种定向耦合器,所述定向耦合器包括主耦合端、第一次耦合端、第二次耦合端、第一选择开关和第二选择开关,其中:所述第一次耦合端的长度与所述第二次耦合端的长度相异,和/或所述第一次耦合端的宽度与所述第二次耦合端的宽度相异,和/或所述第一次耦合端至所述主耦合端的间距与所述第二次耦合端至所述主耦合端的间距相异;所述第一选择开关和所述第二选择开关均为带有浮空端的单刀双掷射频开关,用于选择所述第一次耦合端或所述第二次耦合端与所述主耦合端进行耦合;所述主耦合端与所述第一次耦合端之间形成紧耦合,所述第二次耦合端浮空,或,所述主耦合端与所述第二次耦合端之间形成松耦合,所述第一次耦合端浮空;所述紧耦合与所述松耦合分别工作在第一频带及第二频带,所述第一频带的频率低于所述第二频带的频率。
<实施例一>
本实施例提供一种定向耦合器,如图3所示,所述定向耦合器包括构成双耦合度耦合器10的主耦合端11、第一次耦合端12、第二次耦合端13,以及第一选择开关20和第二选择开关30,其中:所述第一次耦合端12的长度与所述第二次耦合端13的长度相异,和/或所述第一次耦合端12的宽度与所述第二次耦合端13的宽度相异,和/或所述第一次耦合端12至所述主耦合端11的间距与所述第二次耦合端13至所述主耦合端11的间距相异;所述第一选择开关20和所述第二选择开关30均为带有浮空端的单刀双掷射频开关,用于选择所述第一次耦合端12或所述第二次耦合端13与所述主耦合端11进行耦合;所述主耦合端11与所述第一次耦合端12之间形成紧耦合,所述第二次耦合端13浮空,或所述主耦合端11与所述第二次耦合端13之间形成松耦合,所述第一次耦合端12浮空;所述紧耦合与所述松耦合分别工作在第一频带及第二频带,所述第一频带的频率低于所述第二频带的频率。
具体的,在所述的定向耦合器中,如图3~4所示,所述主耦合端11连接在第一接口Pin与第二接口Pout之间;所述第一选择开关20包括第一控制端22、第一选择位1、第二选择位2、第一浮空端21与第三接口Pc;当所述第一选择开关20处于第一控制状态时,所述第一浮空端21连接所述第一选择位1,所述第三接口Pc连接所述第二选择位2;当所述第一选择开关20处于第二控制状态时,所述第一浮空端21连接所述第二选择位2,所述第三接口Pc连接所述第一选择位1;所述第二选择开关30包括第二控制端(图中未示出)、第三选择位3、第四选择位4、第二浮空端31与第四接口Pd,所述第四接口Pd通过保护电阻R0接地;当所述第二选择开关30处于第一控制状态时,所述第二浮空端31连接所述第三选择位3,所述第四接口Pd连接所述第四选择位4;当所述第二选择开关30处于第二控制状态时,所述第二浮空端31连接所述第四选择位4,所述第四接口Pd连接所述第三选择位3;所述第一次耦合端12连接在所述第一选择位1与所述第三选择位3之间,所述第二次耦合端13连接在所述第二选择位2与所述第四选择位4之间。
进一步的,在所述的定向耦合器中,所述第一控制端22与所述第二控制端均连接至总控制端40,当第一控制信号输入至所述总控制端40时,所述第一选择开关20与所述第二选择开关30均处于第一控制状态,当第二控制信号输入至所述总控制端40时,所述第一选择开关20与所述第二选择开关30均处于第二控制状态;当所述第一次耦合端12连接在所述第三接口Pc与所述第四接口Pd之间时,所述主耦合端11与所述第一次耦合端12之间形成紧耦合,当所述第二次耦合端13连接在所述第三接口Pc与所述第四接口Pd之间时,所述主耦合端11与所述第二次耦合端13之间形成松耦合。
如图4所示,在所述的定向耦合器中,所述第一选择开关20还包括第一开关子单元23、第一反相器INV1及第二开关子单元24,其中:所述第一控制端22直接连接所述第一开关子单元23,所述第一控制端22通过所述第一反相器INV1后连接所述第二开关子单元24,所述第一开关子单元23连接在所述第一选择位1和所述第三接口Pc之间,所述第二开关子单元24连接在第二选择位2与所述第三接口Pc之间;当所述第一控制端22接收到所述第一控制信号时,所述第一开关子单元23断开,以使所述第一选择位1与所述第三接口Pc之间断开,所述第一选择位1连接所述第一浮空端21,所述第二开关子单元24闭合,以使所述第二选择位2与所述第三接口Pc之间导通;当所述第一控制端22接收到所述第二控制信号时,所述第一开关子单元23闭合,以使所述第一选择位1与所述第三接口Pc之间导通,所述第二开关子单元24断开,以使所述第二选择位2与所述第三接口Pc之间断开,所述第二选择位2连接所述第一浮空端21。
具体的,在所述的定向耦合器中,所述第一开关子单元23包括第一子开关RFSW1、第二子开关RFSW2、第三子开关RFSW3和第三反相器INV3,其中:所述第一控制端22直接控制所述第一子开关RFSW1和所述第二子开关RFSW2的导通和断开,所述第一控制端22通过所述第三反相器INV3控制所述第三子开关RFSW3的导通和断开,所述第一子开关RFSW1和所述第二子开关RFSW2均串接于所述第一选择位1与所述第三接口Pc之间,所述第三子开关RFSW3的一端连接在所述第一子开关RFSW1和所述第二子开关RFSW2的连接处,另一端接地;当所述第一控制端22接收到所述第一控制信号时,所述第一子开关RFSW1与所述第二子开关RFSW2断开,所述第三子开关RFSW3闭合,以使所述第一选择位1接地,当所述第一控制端22接收到所述第二控制信号时,所述第一子开关RFSW1与所述第二子开关RFSW2闭合,所述第三子开关RFSW3断开,以使所述第一选择位1与所述第三接口Pc之间导通。
进一步的,在所述的定向耦合器中,所述第二开关子单元24包括第四子开关RFSW4、第五子开关RFSW5、第六子开关RFSW6和第四反相器INV4,其中:所述第一控制端22通过所述第一反相器INV1控制所述第四子开关RFSW4和所述第五子开关RFSW5的导通和断开,所述第一控制端22通过所述第一反相器INV1及所述第四反相器INV4控制所述第六子开关RFSW6的导通和断开,所述第四子开关RFSW4和所述第五子开关RFSW5均串接于所述第二选择位2与所述第三接口Pc之间,所述第六子开关RFSW6的一端连接在所述第四子开关RFSW4和所述第五子开关RFSW5的连接处,另一端接地;当所述第一控制端22接收到所述第一控制信号时,所述第四子开关RFSW4与所述第五子开关RFSW5闭合,所述第六子开关RFSW6断开,以使所述第二选择位2与所述第三接口Pc之间导通,当所述第一控制端22接收到所述第二控制信号时,所述第四子开关RFSW4与所述第五子开关RFSW5断开,所述第六子开关RFSW6闭合,以使所述第二选择位2接地。
另外,在所述的定向耦合器中,所述第二选择开关30还包括第三开关子单元、第二反相器及第四开关子单元,其中:所述第二控制端直接连接所述第三开关子单元,所述第二控制端通过所述第二反相器后连接所述第四开关子单元,所述第三开关子单元连接在所述第三选择位3和所述第四接口Pd之间,所述第四开关子单元连接在第四选择位4与所述第四接口Pd之间;当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第三开关子单元断开,以使所述第三选择位3与所述第四接口Pd之间断开,所述第三选择位3连接所述第二浮空端31,所述第四开关子单元闭合,以使所述第四选择位4与所述第四接口Pd之间导通;当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第三开关子单元闭合,以使所述第三选择位3与所述第四接口Pd之间导通,所述第四开关子单元断开,以使所述第四选择位4与所述第四接口Pd之间断开,所述第四选择位4连接所述第二浮空端31。
进一步的,在所述的定向耦合器中,所述第三开关子单元包括第七子开关、第八子开关、第九子开关和第五反相器,其中:所述第二控制端直接控制所述第七子开关和所述第八子开关的导通和断开,所述第二控制端通过所述第五反相器控制所述第九子开关的导通和断开,所述第七子开关和所述第八子开关均串接于所述第三选择位3与所述第四接口Pd之间,所述第九子开关的一端连接在所述第七子开关和所述第八子开关的连接处,另一端接地;当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第七子开关与所述第八子开关断开,所述第九子开关闭合,以使所述第三选择位3接地,当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第七子开关与所述第八子开关闭合,所述第九子开关断开,以使所述第三选择位3与所述第四接口Pd之间导通。
在所述的定向耦合器中,所述第四开关子单元包括第十子开关、第十一子开关、第十二子开关和第六反相器,其中:所述第二控制端通过所述第二反相器控制所述第十子开关和所述第十一子开关的导通和断开,所述第二控制端通过所述第二反相器与所述第六反相器控制所述第十二子开关的导通和断开,所述第十子开关和所述第十一子开关均串接于所述第四选择位4与所述第四接口Pd之间,所述第十二子开关的一端连接在所述第十子开关和所述第十一子开关的连接处,另一端接地;当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第十子开关与所述第十一子开关闭合,所述第十二子开关断开,以使所述第四选择位4与所述第四接口Pd之间导通,当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第十子开关与所述第十一子开关断开,所述第十二子开关闭合,以使所述第四选择位4接地。
如图5所示,在所述的定向耦合器中,所述子开关(以图4中的RFSW1举例说明)均包括一电位平移器(对应于RFSW1的LF2)、第一电阻(对应于RFSW1的Rg1)、第二电阻(对应于RFSW1的Rb1)、第三电阻(对应于RFSW1的Rds1)和一MOS管(对应于RFSW1的M1),其中,所述电位平移器LF2的输入端连接所述第一控制端22或所述第二控制端,所述电位平移器LF2的两个输出端分别连接所述第一电阻Rg1和所述第二电阻Rb1,所述第一电阻Rg1的另一端连接所述MOS管M1的栅极,所述第二电阻Rb1的另一端连接所述MOS管M1的衬底,所述第三电阻Rds1连接在所述MOS管M1的源极和漏极之间,所述MOS管M1的源极和漏极作为所述子开关RFSW的两个引出端(分别连接RFSW2与第一接口1)。
在本发明提供的定向耦合器中,通过第一次耦合端12的长度与第二次耦合端13的长度相异,和/或第一次耦合端12的宽度与第二次耦合端13的宽度相异,和/或第一次耦合端12至主耦合端11的间距与第二次耦合端13至主耦合端11的间距相异,提出一种集成宽带定向耦合器结构及电路实现,设计一个双耦合度耦合器,通过带有浮空端的单刀双掷的第一选择开关20和第二选择开关30选择第一次耦合端12或第二次耦合端13与主耦合端11进行耦合,实现了主耦合端11与第一次耦合端12之间形成紧耦合或主耦合端11与第二次耦合端13之间形成松耦合,通过松紧耦合次微带线的有效切换与浮空,宽频带定向耦合器能够兼顾高、低频带频率应用范围,有效拓宽总工作频带。
进一步的,相比传统单刀双掷射频开关的串并联单刀单掷支路结构,带浮空端单刀双掷射频开关结构的单刀单掷支路采用串并串支路结构,实现关断支路端口射频浮空。
综上,上述实施例对定向耦合器的不同构型进行了详细说明,当然,本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型,任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容,均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种定向耦合器,其特征在于,所述定向耦合器包括主耦合端、第一次耦合端、第二次耦合端、第一选择开关和第二选择开关,其中:
所述第一次耦合端的长度与所述第二次耦合端的长度相异,和/或所述第一次耦合端的宽度与所述第二次耦合端的宽度相异,和/或所述第一次耦合端至所述主耦合端的间距与所述第二次耦合端至所述主耦合端的间距相异;
所述第一选择开关和所述第二选择开关均为带有浮空端的单刀双掷射频开关,用于选择所述第一次耦合端或所述第二次耦合端与所述主耦合端进行耦合;
所述主耦合端与所述第一次耦合端之间形成紧耦合,所述第二次耦合端浮空,或,
所述主耦合端与所述第二次耦合端之间形成松耦合,所述第一次耦合端浮空;
所述紧耦合与所述松耦合分别工作在第一频带及第二频带,所述第一频带的频率低于所述第二频带的频率。
2.如权利要求1所述的定向耦合器,其特征在于,所述主耦合端连接在第一接口与第二接口之间;
所述第一选择开关包括第一控制端、第一选择位、第二选择位、第一浮空端与第三接口;
当所述第一选择开关处于第一控制状态时,所述第一浮空端连接所述第一选择位,所述第三接口连接所述第二选择位;
当所述第一选择开关处于第二控制状态时,所述第一浮空端连接所述第二选择位,所述第三接口连接所述第一选择位;
所述第二选择开关包括第二控制端、第三选择位、第四选择位、第二浮空端与第四接口;
当所述第二选择开关处于第一控制状态时,所述第二浮空端连接所述第三选择位,所述第四接口连接所述第四选择位;
当所述第二选择开关处于第二控制状态时,所述第二浮空端连接所述第四选择位,所述第四接口连接所述第三选择位;
所述第一次耦合端连接在所述第一选择位与所述第三选择位之间,所述第二次耦合端连接在所述第二选择位与所述第四选择位之间。
3.如权利要求2所述的定向耦合器,其特征在于,所述第一控制端与所述第二控制端均连接至总控制端,当第一控制信号输入至所述总控制端时,所述第一选择开关与所述第二选择开关均处于第一控制状态,当第二控制信号输入至所述总控制端时,所述第一选择开关与所述第二选择开关均处于第二控制状态;
当所述第一次耦合端连接在所述第三接口与所述第四接口之间时,所述主耦合端与所述第一次耦合端之间形成紧耦合,当所述第二次耦合端连接在所述第三接口与所述第四接口之间时,所述主耦合端与所述第二次耦合端之间形成松耦合。
4.如权利要求3所述的定向耦合器,其特征在于,所述第一选择开关还包括第一开关子单元、第一反相器及第二开关子单元,其中:
所述第一控制端直接连接所述第一开关子单元,所述第一控制端通过所述第一反相器后连接所述第二开关子单元,所述第一开关子单元连接在所述第一选择位和所述第三接口之间,所述第二开关子单元连接在第二选择位与所述第三接口之间;
当所述第一控制端接收到所述第一控制信号时,所述第一开关子单元断开,以使所述第一选择位与所述第三接口之间断开,所述第一选择位连接所述第一浮空端,所述第二开关子单元闭合,以使所述第二选择位与所述第三接口之间导通;
当所述第一控制端接收到所述第二控制信号时,所述第一开关子单元闭合,以使所述第一选择位与所述第三接口之间导通,所述第二开关子单元断开,以使所述第二选择位与所述第三接口之间断开,所述第二选择位连接所述第一浮空端。
5.如权利要求4所述的定向耦合器,其特征在于,所述第一开关子单元包括第一子开关、第二子开关、第三子开关和第三反相器,其中:
所述第一控制端直接控制所述第一子开关和所述第二子开关的导通和断开,所述第一控制端通过所述第三反相器控制所述第三子开关的导通和断开,所述第一子开关和所述第二子开关均串接于所述第一选择位与所述第三接口之间,所述第三子开关的一端连接在所述第一子开关和所述第二子开关的连接处,另一端接地;
当所述第一控制端接收到所述第一控制信号时,所述第一子开关与所述第二子开关断开,所述第三子开关闭合,以使所述第一选择位接地,当所述第一控制端接收到所述第二控制信号时,所述第一子开关与所述第二子开关闭合,所述第三子开关断开,以使所述第一选择位与所述第三接口之间导通。
6.如权利要求4所述的定向耦合器,其特征在于,所述第二开关子单元包括第四子开关、第五子开关、第六子开关和第四反相器,其中:
所述第一控制端通过所述第一反相器控制所述第四子开关和所述第五子开关的导通和断开,所述第一控制端通过所述第一反相器及所述第四反相器控制所述第六子开关的导通和断开,所述第四子开关和所述第五子开关均串接于所述第二选择位与所述第三接口之间,所述第六子开关的一端连接在所述第四子开关和所述第五子开关的连接处,另一端接地;
当所述第一控制端接收到所述第一控制信号时,所述第四子开关与所述第五子开关闭合,所述第六子开关断开,以使所述第二选择位与所述第三接口之间导通,当所述第一控制端接收到所述第二控制信号时,所述第四子开关与所述第五子开关断开,所述第六子开关闭合,以使所述第二选择位接地。
7.如权利要求3所述的定向耦合器,其特征在于,所述第二选择开关还包括第三开关子单元、第二反相器及第四开关子单元,其中:
所述第二控制端直接连接所述第三开关子单元,所述第二控制端通过所述第二反相器后连接所述第四开关子单元,所述第三开关子单元连接在所述第三选择位和所述第四接口之间,所述第四开关子单元连接在第四选择位与所述第四接口之间;
当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第三开关子单元断开,以使所述第三选择位与所述第四接口之间断开,所述第三选择位连接所述第二浮空端,所述第四开关子单元闭合,以使所述第四选择位与所述第四接口之间导通;
当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第三开关子单元闭合,以使所述第三选择位与所述第四接口之间导通,所述第四开关子单元断开,以使所述第四选择位与所述第四接口之间断开,所述第四选择位连接所述第二浮空端。
8.如权利要求7所述的定向耦合器,其特征在于,所述第三开关子单元包括第七子开关、第八子开关、第九子开关和第五反相器,其中:
所述第二控制端直接控制所述第七子开关和所述第八子开关的导通和断开,所述第二控制端通过所述第五反相器控制所述第九子开关的导通和断开,所述第七子开关和所述第八子开关均串接于所述第三选择位与所述第四接口之间,所述第九子开关的一端连接在所述第七子开关和所述第八子开关的连接处,另一端接地;
当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第七子开关与所述第八子开关断开,所述第九子开关闭合,以使所述第三选择位接地,当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第七子开关与所述第八子开关闭合,所述第九子开关断开,以使所述第三选择位与所述第四接口之间导通。
9.如权利要求7所述的定向耦合器,其特征在于,所述第四开关子单元包括第十子开关、第十一子开关、第十二子开关和第六反相器,其中:
所述第二控制端通过所述第二反相器控制所述第十子开关和所述第十一子开关的导通和断开,所述第二控制端通过所述第二反相器与所述第六反相器控制所述第十二子开关的导通和断开,所述第十子开关和所述第十一子开关均串接于所述第四选择位与所述第四接口之间,所述第十二子开关的一端连接在所述第十子开关和所述第十一子开关的连接处,另一端接地;
当所述第二控制端接收到所述第一控制信号时,所述第十子开关与所述第十一子开关闭合,所述第十二子开关断开,以使所述第四选择位与所述第四接口之间导通,当所述第二控制端接收到所述第二控制信号时,所述第十子开关与所述第十一子开关断开,所述第十二子开关闭合,以使所述第四选择位接地。
10.如权利要求5、6、8或9中任一项所述的定向耦合器,其特征在于,所述子开关均包括一电位平移器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和一MOS管,其中,
所述电位平移器的输入端连接所述第一控制端或所述第二控制端,所述电位平移器的两个输出端分别连接所述第一电阻和所述第二电阻,所述第一电阻的另一端连接所述MOS管的栅极,所述第二电阻的另一端连接所述MOS管的衬底,所述第三电阻连接在所述MOS管的源极和漏极之间,所述MOS管的源极和漏极作为所述子开关的两个引出端。
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