CN112909468B

CN112909468B - 一种支持双频段的双向耦合器和集成电路

Info

Publication number: CN112909468B
Application number: CN202110172646.8A
Authority: CN
Inventors: 戴大杰; 邓金亮; 郑耀华
Original assignee: Smarter Microelectronics Guangzhou Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Huizhi Microelectronics Co.,Ltd.
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2041-02-08
Also published as: CN112909468A

Abstract

本申请实施例公开了一种支持双频段的双向耦合器和集成电路，双向耦合器包括主通路、第一耦合电路、第二耦合电路；第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；主通路包括第一端口和第二端口；主通路与第一耦合电路和第二耦合电路耦接；第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关串联连接；第一耦合端连接在第二开关和第三开关之间；第二耦合电路包括第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端；第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关串联连接，第二耦合端连接在第六开关和第七开关之间。

Description

一种支持双频段的双向耦合器和集成电路

技术领域

本发明涉及定向耦合器领域，尤其涉及一种支持双频段的双向耦合器和集成电路。

背景技术

定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件，通常由直通线和耦合线两段传输线组成，通过耦合机制将直通线功率的一部分耦合到耦合线中，且要求功率在耦合线中仅传向某一输出端口，即功率的耦合是有方向的。

目前，如果要实现双向耦合，常见的技术通常是将两个耦合器进行组合，但这样会造成占用芯片的晶粒(Die)面积较大，不利于集成电路的小型化；同时，由于两个耦合结构的工作频段一致，会造成部分耦合功率消耗在反方向耦合结构隔离端的负载阻抗上，导致耦合器的插损较高。

发明内容

本申请实施例提供了一种支持双频段的双向耦合器和集成电路，能够在实现双向耦合的同时减小对晶粒面积的占用，利于集成电路的小型化，且进一步减小主通路的插损，提高耦合度。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种支持双频段的双向耦合器，所述双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；

所述主通路包括第一端口和第二端口；所述主通路分别与所述第一耦合电路和所述第二耦合电路耦接；

所述第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；其中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关串联连接；所述第一耦合端连接在所述第二开关和所述第三开关之间；

所述第二耦合电路包括第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端；其中，所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关以及所述第八开关串联连接，所述第二耦合端连接在所述第六开关和所述第七开关之间；

当所述第一耦合电路使用所述第一频段工作在耦合状态，且所述第二耦合电路使用所述第二频段工作在隔离状态时，所述第一耦合电路控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关的开断状态，以双向耦合于所述主通路，所述第二耦合电路中的所述第五开关和所述第八开关为闭合状态，所述第六开关和所述第七开关为断开状态，以实现对所述主通路的隔离。

当所述第二耦合电路使用所述第二频段工作在所述耦合状态，且所述第一耦合电路使用所述第一频段工作在所述隔离状态时，所述第二耦合电路控制所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关以及所述第八开关的开断状态，以双向耦合于所述主通路，所述第一耦合电路中的所述第一开关和所述第四开关为闭合状态，所述第二开关和所述第三开关为断开状态，以实现对所述主通路的隔离。

第二方面，本申请实施例提供了一种集成电路，所述集成电路集成有双向耦合器，所述双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；

本申请实施例提供了一种支持双频段的双向耦合器和集成电路，双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；主通路包括第一端口和第二端口；主通路分别与第一耦合电路和第二耦合电路耦接；第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；其中，第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关串联连接；第一耦合端连接在第二开关和第三开关之间；第二耦合电路包括第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端；其中，第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关串联连接，第二耦合端连接在第六开关和第七开关之间；当第一耦合电路使用第一频段工作在耦合状态，且第二耦合电路使用第二频段工作在隔离状态时，第一耦合电路控制第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第二耦合电路中的第五开关和第八开关为闭合状态，第六开关和第七开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。当第二耦合电路使用第二频段工作在耦合状态，且第一耦合电路使用第一频段工作在所述隔离状态时，第二耦合电路控制第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第一耦合电路中的第一开关和第四开关为闭合状态，第二开关和第三开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。也就是说，在本申请的实施例中，双向耦合器包含具备双向耦合功能的第一耦合电路和第二耦合电路，即第一耦合电路和第二耦合电路同时集成于一个耦合器中，从而实现了在制造双向耦合器时的集成电路小型化；当双向耦合器的一个耦合电路工作在耦合状态时，另一个耦合电路通过开关的控制确保通路并不导通，即另一个耦合电路无法进行耦合而工作在隔离状态，同时，由于两个耦合电路使用不同的频段，降低了耦合功率的消耗，进一步减小插损，最终实现了耦合度的提高。

附图说明

图1为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图一；

图2为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图二；

图3为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图三；

图4为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图四；

图5为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图五；

图6为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图六；

图7为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图七；

图8为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图八；

图9为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图九；

图10为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十；

图11为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十一；

图12为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十二；

图13为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十三；

图14为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十四；

图15为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十五；

图16为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十六；

图17为本申请实施例提出的双向耦合器的电路结构示意图十七；

图18为本申请实施例提出的集成电路的结构示意图一；

图19为本申请实施例提出的集成电路的结构示意图二；

图20为本申请实施例提出的集成电路的结构示意图三。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。

定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件，主要用于功率分配，利用耦合机制将直通线功率的一部分耦合到耦合线中，且具有方向性。但是目前实现双向耦合的方式是将两个耦合器进行组合，利用两个耦合器实现两个方向上的信号耦合，会导致占用芯片的晶粒面积较大，不利于集成电路小型化的问题；并且，若实现双向耦合功能的两个耦合结构工作在统一频段时，会造成部分耦合功率消耗在反方向耦合结构隔离端的负载阻抗上，令耦合器的插损较高，耦合度较低。

为了解决现有的定向耦合器在实现双向耦合功能时所存在的占用芯片的晶粒(Die)面积较大，不利于集成电路小型化以及插损较高，耦合度较低的问题，本申请实施例提供了一种支持双频段的双向耦合器和集成电路，具体地，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；主通路包括第一端口和第二端口；主通路分别与第一耦合电路和第二耦合电路耦接；第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；其中，第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关串联连接；第一耦合端连接在第二开关和第三开关之间；第二耦合电路包括第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端；其中，第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关串联连接，第二耦合端连接在第六开关和第七开关之间；当第一耦合电路使用第一频段工作在耦合状态，且第二耦合电路使用第二频段工作在隔离状态时，第一耦合电路控制第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第二耦合电路中的第五开关和第八开关为闭合状态，第六开关和第七开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。当第二耦合电路使用第二频段工作在耦合状态，且第一耦合电路使用第一频段工作在所述隔离状态时，第二耦合电路控制第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第一耦合电路中的第一开关和第四开关为闭合状态，第二开关和第三开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。从而提升了双向耦合器的制作小型化，进一步减小插损，提高耦合度。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

本申请实施例一提供了一种双向耦合器，双向耦合器包括：主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路。

图1为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图一，如图1所示，在本申请的实施例中，双向耦合器1包括：第一耦合电路11、第二耦合电路12以及主通路13；其中，第一耦合电路11和第二耦合电路12分别耦接于主通路13。

在本申请的实施例中，第一耦合电路11是双向耦合器内的一个子电路，其工作频段为第一频段；第二耦合电路12是双向耦合器内的另一个子电路，其工作频段为第二频段。第一频段和第二频段为射频信号包含的全部频段中的任意两个频段。

需要说明的是，在本申请的实施例中，第一耦合电路11和第二耦合电路12可以根据所选择的工作频段进行设置和调整，以使第一耦合电路11工作在第一频段，第二耦合电路12工作在第二频段，例如：第一频段为N77频段，第二频段为N79频段，且第一频段和第二频段为不同的两个频段，具体的频段本申请不做限制。

需要说明的是，在本申请的实施例中，工作频段是指耦合器在进行耦合时，满足全部性能指标的连续频段范围，其中，性能指标包括耦合度、隔离度、定向度、方向性以及插损等。

在本申请的实施例中，主通路13分别与第一耦合电路11和第二耦合电路12耦接，即通过耦合机制进行连接，从而令第一耦合电路11和第二耦合电路12均可以与主通路13发生耦合，具体的耦合机制本申请不做限制。

在本申请的实施例中，主通路包括两个端口：第一端口和第二端口。

图2为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图二，如图2所示，在本申请的实施例中，主通路13包括两个端口：第一端口131和第二端口132。

在本申请的实施例中，主通路13用于接收射频信号，即作为射频信号的输入端，主通路13具有两个端口：第一端口131和第二端口132，第一端口131和第二端口132均可以作为射频信号的输入端口，因此，射频信号的输入方向可以是从第一端口131输入，也可以从第二端口132输入。

在本申请的实施例中，第一耦合电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端。

图3为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图三，如图3所示，在本申请的实施例中，第一耦合电路11包括第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13、第四开关SW14、第一隔离端A1、第二隔离端A2以及第一耦合端COM1；其中，第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13以及第四开关SW14串联连接；第一耦合端COM1连接在第二开关SW12和第三开关SW13之间。

需要说明的是，第一耦合电路11作为双向耦合器的其中一个子电路，其电路结构中的第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13以及第四开关SW14为串联连接，第一耦合端COM1连接在第二开关SW12和第三开关SW13之间。第一隔离端A1和第二隔离端A2是第一耦合电路11中的两个隔离端，当第一耦合电路11进行两个方向上的耦合时，分别作为两个方向上的隔离端对耦合信号进行隔离。

在本申请的实施例中，第二耦合电路包括：第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端。

图4为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图四，如图4所示，在本申请的实施例中，第二耦合电路12包括第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23、第八开关SW24、第三隔离端A3、第四隔离端A4以及第二耦合端COM2；其中，第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23以及第八开关SW24串联连接，第二耦合端COM2连接在第六开关SW22和第七开关SW23之间。

需要说明的是，第二耦合电路12作为双向耦合器的另一个子电路，其电路结构中的第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23以及第八开关SW24为串联连接，第二耦合端COM2连接在第六开关SW22和第七开关SW23之间。第三隔离端A3和第四隔离端A4是第二耦合电路12中的两个隔离端，当第二耦合电路12进行两个方向上的耦合时，分别作为两个方向上的隔离端对耦合信号进行隔离。

在本申请的实施例中，当第一耦合电路11使用第一频段工作在耦合状态，且第二耦合电路12使用第二频段工作在隔离状态时，第一耦合电路11控制第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13以及第四开关SW14的开断状态，以双向耦合于主通路13，第二耦合电路中的第五开关SW21和第八开关SW24为闭合状态，第六开关SW22和第七开关SW23为断开状态，以实现对主通路13的隔离。

具体地，在本申请的实施例中，当第一端口131作为射频信号的输入端时，第二开关SW12和第四开关SW14闭合，且第一开关SW11和第三开关SW13断开，第一耦合端COM1输出射频信号对应的耦合信号，以实现与主通路13的耦合。

示例性的，如图5所示，当采用第一耦合电路11进行耦合，且选择第一端口131作为射频信号的输入端时，首先控制第二耦合电路12的第五开关SW21和第八开关SW24为闭合状态，第六开关SW22和第七开关SW23为断开状态，使得第二耦合电路12工作在隔离状态；然后控制第一耦合电路11的第二开关SW12和第四开关SW14闭合，第一开关SW11和第三开关SW13断开，此时，第二隔离端A2作为第一耦合电路11的隔离端对耦合信号进行隔离，耦合信号从第一耦合端COM1输出。实现了从第一端口131到第一耦合端COM1方向上的耦合。

具体地，在本申请的实施例中，当第二端口132作为射频信号的输入端时，第一开关SW11和第三开关SW13闭合，且第二开关SW12和第四开关SW14断开，从第一耦合端COM1输出射频信号对应的耦合信号，以实现与主通路13的耦合。

示例性的，如图6所示，当采用第一耦合电路11进行耦合，且选择第二端口132作为射频信号的输入端时，同样的，首先需要控制第二耦合电路12的第五开关SW21和第八开关SW24为闭合状态，第六开关SW22和第七开关SW23为断开状态，使得第二耦合电路12工作在隔离状态；然后控制第一耦合电路11的第一开关SW11和第三开关SW13闭合，第二开关SW12和第四开关SW14断开，此时，第一隔离端A1作为第一耦合电路11的隔离端对耦合信号进行隔离，耦合信号从第一耦合端COM1输出。实现了从第二端口132到第一耦合端COM1方向上的耦合。

可以理解的是，在本申请的实施例中，若采用第一耦合电路11进行耦合，第一端口131和第二端口132均可以作为输入端口，第一耦合端COM1为输出端口，由此，实现了两个方向上的耦合。在本申请的实施例中，当第二耦合电路12使用第二频段工作在耦合状态，且第一耦合电路11使用第一频段工作在隔离状态时，第二耦合电路12控制第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23以及第八开关SW24的开断状态，以双向耦合于主通路13，第一耦合电路11中的第一开关SW11和第四开关SW14为闭合状态，第二开关SW12和第三开关SW13为断开状态，以实现对主通路13的隔离。

具体地，在本申请的实施例中，当第一端口131作为射频信号的输入端时，第六开关SW22和第八开关SW24闭合，第五开关SW21和第七开关SW23断开，第二耦合端COM2输出射频信号对应的耦合信号，以实现与主通路13的耦合。

示例性的，如图7所示，当采用第二耦合电路12进行耦合，且选择第一端口131作为射频信号的输入端时，首先控制第一开关SW11和第四开关SW14为闭合状态，第二开关SW12和第三开关SW13为断开状态，使得第一耦合电路11工作在隔离状态；然后控制第二耦合电路12的第六开关SW22和第八开关SW24闭合，第五开关SW21和第七开关SW23断开，此时，第四隔离端A4作为第二耦合电路12的隔离端对耦合信号进行隔离，耦合信号从第二耦合端COM2输出。实现了从第一端口131到第二耦合端COM2方向上的耦合。

具体地，在本申请的实施例中，当第二端口132作为射频信号的输入端时，第五开关SW21和第七开关SW23闭合，第六开关SW22和第八开关SW24断开，第二耦合端COM2输出射频信号对应的耦合信号，以实现与主通路的耦合。

示例性的，如图8所示，当采用第二耦合电路12进行耦合，且选择第二端口132作为射频信号的输入端时，同样的，首先控制第一开关SW11和第四开关SW14为闭合状态，第二开关SW12和第三开关SW13为断开状态，使得第一耦合电路11工作在隔离状态；然后控制第二耦合电路12的第五开关SW21和第七开关SW23闭合，第六开关SW22和第八开关SW24断开，此时，第三隔离端A3作为第二耦合电路12的隔离端对耦合信号进行隔离，耦合信号从第二耦合端COM2输出。实现了从第二端口132到第二耦合端COM2方向上的耦合。

可以理解的是，在本申请的实施例中，若采用第二耦合电路12进行耦合，第一端口131和第二端口132均可以作为输入端口，第二耦合端COM2为输出端口，由此，实现了两个方向上的耦合。

综上所述，本申请实施例提出了一种双向耦合器，双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，主通路包括两个端口：第一端口和第二端口；第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；第二耦合电路包括：第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端。

图9为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图九，如图9所示，在本申请的实施例中，双向耦合器1包括：第一耦合电路11、第二耦合电路12以及主通路13；其中，第一耦合电路11和第二耦合电路12分别耦接于主通路13；主通路13包括两个端口：第一端口131和第二端口132；第一耦合电路11包括第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13、第四开关SW14、第一隔离端A1、第二隔离端A2以及第一耦合端COM1，第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13以及第四开关SW14串联连接，第一耦合端COM1连接在第二开关SW12和第三开关SW13之间；第二耦合电路12包括第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23、第八开关SW24、第三隔离端A3、第四隔离端A4以及第二耦合端COM2，第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23以及第八开关SW24串联连接，第二耦合端COM2连接在第六开关SW22和第七开关SW23之间。

本申请实施例提供了一种支持双频段的双向耦合器和集成电路，双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；主通路包括第一端口和第二端口；主通路分别与第一耦合电路和第二耦合电路耦接；第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；其中，第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关串联连接；第一耦合端连接在第二开关和第三开关之间；第二耦合电路包括第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端；其中，第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关串联连接，第二耦合端连接在第六开关和第七开关之间；当第一耦合电路使用第一频段工作在耦合状态，且第二耦合电路使用第二频段工作在隔离状态时，第一耦合电路控制第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第二耦合电路中的第五开关和第八开关为闭合状态，第六开关和第七开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。当第二耦合电路使用第二频段工作在耦合状态，且第一耦合电路使用第一频段工作在所述隔离状态时，第二耦合电路控制第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第一耦合电路中的第一开关和第四开关为闭合状态，第二开关和第三开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。也就是说，在本申请的实施例中，双向耦合器包含具备双向耦合功能的第一耦合电路和第二耦合电路，即第一耦合电路和第二耦合电路同时集成于一个耦合器中，从而实现了在制造双向耦合器时的集成电路小型化；当双向耦合器的一个耦合电路使工作在耦合状态时，另一个耦合电路通过开关的控制确保通路并不导通，即另一个耦合电路无法进行耦合而工作在隔离状态，同时，由于两个耦合电路使用不同的频段，降低了耦合功率的消耗，进一步减小插损，最终实现了耦合度的提高。

实施例二

在本申请的实施例中，第一耦合电路还包括第一负载电路和第二负载电路；其中，第一负载电路的第一输出端接地，第一负载电路的第一输入端与第一开关串联连接；第二负载电路的第二输出端接地，第二负载电路的第二输入端与第四开关串联连接。

图10为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十，如图10所示，在本申请的实施例中，第一耦合电路11还包括第一负载电路Z1和第二负载电路Z2；其中，第一负载电路Z1的第一输出端Z1o接地，第一负载电路Z1的第一输入端Z1i与第一开关SW11串联连接；第二负载电路Z2的第二输出端Z2o接地，第二负载电路Z2的第二输入端Z2i与第四开关SW14串联连接。

在本申请的实施例中，第二耦合电路还包括第三负载电路和第四负载电路；其中，第三负载电路的第三输出端接地，第三负载电路的第三输入端与第五开关串联连接；第四负载电路的第四输出端接地，第四负载电路的第四输入端与第八开关串联连接。

图11为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十一，如图11所示，在本申请的实施例中，第二耦合电路12还包括第三负载电路Z3和第四负载电路Z4；其中，第三负载电路Z3的第三输出端Z3o接地，第三负载电路Z3的第三输入端Z3i与第五开关SW21串联连接；第四负载电路Z4的第四输出端Z4o接地，第四负载电路Z4的第四输入端Z4i与第八开关SW24串联连接。

需要说明的是，在本申请的实施例中，第一负载电路Z1、第二负载电路Z2、第三负载电路Z3以及第四负载电路Z4是一种独立可调负载电路，其可以在切换不同频率时对阻抗进行调整，进而使得双向耦合器在进行耦合时取得最佳的方向性。

在本申请的实施例中，第一负载电路包括至少一个第一分路和至少一个第二分路。

示例性的，图12为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十二，如图12所示，在本申请的实施例中，第一负载电路Z1可以包括三个第一分路Za和一个第二分路Zb；三个第一分路Za和一个第二分路Zb并联连接；其中，三个第一分路Za和一个第二分路Zb用于对第一负载电路Z1进行负载调节。

在本申请的实施例中，至少一个第一分路包括一个第一分路开关和一个第一分路电阻。

示例性的，图13为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十三，如图13所示，在本申请的实施例中，至少一个第一分路Za包括一个第一分路开关1a和一个第一分路电阻1b，第一分路开关1a和第一分路电阻1b串联连接；通过控制至少一个第一分路中的第一分路开关1a的通断，对至少一个第一分路的导通进行控制。

在本申请的实施例中，至少一个第二分路包括一个第二分路开关和一个第二分路电容。

示例性的，图14为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十四，如图14所示，在本申请的实施例中，至少一个第二分路Zb包括一个第二分路开关2a和一个第二分路电容2b，第二分路开关2a和第二分路电容2b串联连接。通过控制至少一个第二分路Zb中的第二分路开关2a的通断，对至少一个第二分路Zb的导通进行控制。

需要说明的是，在本申请的实施例中，第一分路中的第一分路电阻和第二分路中的第二分路电容的大小本申请不做具体限制；即第一分路电阻和第二分路电容的大小可以根据双向耦合器的具体应用环境进行相应的配置，以得到最佳的隔离端负载调整策略，进而满足不同频率下双向耦合器的方向性最优。

图15为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十五，如图15所示，在本申请的实施例中，第二负载电路包括至少一个第一分路和至少一个第二分路。

示例性的，在本申请的实施例中，第二负载电路Z2可以包括两个第一分路Za和一个第二分路Zb；两个第一分路Za和一个第二分路Zb并联连接；其中，两个第一分路Za和一个第二分路Zb用于对第二负载电路Z1进行负载调节。

图16为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十六，如图16所示，在本申请的实施例中，第三负载电路包括至少一个第一分路和至少一个第二分路。

示例性的，在本申请的实施例中，第三负载电路Z3可以包括一个第一分路Za和一个第二分路Zb；一个第一分路Za和一个第二分路Zb并联连接；其中，一个第一分路Za和一个第二分路Zb用于对第三负载电路Z3进行负载调节。

图17为本申请实施例提出的双向耦合器的结构示意图十七，如图17所示，在本申请的实施例中，第四负载电路包括至少一个第一分路和至少一个第二分路。

示例性的，在本申请的实施例中，第四负载电路Z4可以包括两个第一分路Za和两个第二分路Zb；两个第一分路Za和两个第二分路Zb并联连接；其中，两个第一分路Za和两个第二分路Zb用于对第四负载电路Z4进行负载调节。

需要说明的是，在本申请的实施例中，第一负载电路、第二负载电路、第三负载电路以及第四负载电路中的第一分路和第二分路的数量设置本申请不做具体限制。本申请实施例提供了一种支持双频段的双向耦合器和集成电路，双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；主通路包括第一端口和第二端口；主通路分别与第一耦合电路和第二耦合电路耦接；第一耦合电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一隔离端、第二隔离端以及第一耦合端；其中，第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关串联连接；第一耦合端连接在第二开关和第三开关之间；第二耦合电路包括第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第三隔离端、第四隔离端以及第二耦合端；其中，第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关串联连接，第二耦合端连接在第六开关和第七开关之间；当第一耦合电路使用第一频段工作在耦合状态，且第二耦合电路使用第二频段工作在隔离状态时，第一耦合电路控制第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第二耦合电路中的第五开关和第八开关为闭合状态，第六开关和第七开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。当第二耦合电路使用第二频段工作在耦合状态，且第一耦合电路使用第一频段工作在所述隔离状态时，第二耦合电路控制第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关的开断状态，以双向耦合于主通路，第一耦合电路中的第一开关和第四开关为闭合状态，第二开关和第三开关为断开状态，以实现对主通路的隔离。也就是说，在本申请的实施例中，双向耦合器包含具备双向耦合功能的第一耦合电路和第二耦合电路，即第一耦合电路和第二耦合电路同时集成于一个耦合器中，从而实现了在制造双向耦合器时的集成电路小型化；当双向耦合器的一个耦合电路使工作在耦合状态时，另一个耦合电路通过开关的控制确保通路并不导通，即另一个耦合电路无法进行耦合而工作在隔离状态，同时，由于两个耦合电路使用不同的频段，降低了耦合功率的消耗，进一步减小插损，最终实现了耦合度的提高。

实施例三

基于上述实施例，在本申请的另一实施例中，本申请实施例提出了一种集成电路，该集成电路集成有双向耦合器。

图18为本申请实施例提出的集成电路的结构示意图一，如图18所示，在本申请的实施例中，集成电路2集成有双向耦合器1。

图19为本申请实施例提出的集成电路的结构示意图二，如图19所示，在本申请的实施例中，双向耦合器1包括第一耦合电路11、第二耦合电路12以及主通路13；其中，第一耦合电路11支持第一频段，第二耦合电路12支持第二频段。

所述主通路13包括第一端口131和第二端口132；所述主通路13分别与所述第一耦合电路11和所述第二耦合电路12耦接；

所述第一耦合电路11包括第一开关SW11、第二开关SW12、第三开关SW13、第四开关SW14、第一隔离端A1、第二隔离端A2以及第一耦合端COM1；其中，所述第一开关SW11、所述第二开关SW12、所述第三开关SW13以及所述第四开关SW14串联连接；所述第一耦合端COM1连接在所述第二开关SW12和所述第三开关SW13之间；

所述第二耦合电路12包括第五开关SW21、第六开关SW22、第七开关SW23、第八开关SW24、第三隔离端A3、第四隔离端A4、第二耦合端COM2；其中，所述第五开关SW21、所述第六开关SW22、所述第七开关SW23以及所述第八开关SW24串联连接，所述第二耦合端COM2连接在所述第六开关SW22和所述第七开关SW23之间；

当所述第一耦合电路11使用所述第一频段工作在耦合状态，所述第二耦合电路12使用所述第二频段工作在隔离状态时，所述第一耦合电路11通过所述第一开关SW11、所述第二开关SW12、所述第三开关SW13以及所述第四开关SW14的开断状态双向耦合于所述主通路13，所述第二耦合电路12中的所述第五开关SW21和所述第八开关SW24为闭合状态，所述第六开关SW22和所述第七开关SW23为断开状态，以实现减小主通路插损。

当所述第二耦合电路12使用所述第二频段工作在所述耦合状态，且所述第一耦合电路11使用所述第一频段工作在所述隔离状态时，所述第二耦合电路12控制所述第五开关SW21、所述第六开关SW22、所述第七开关SW23以及所述第八开关SW24的开断状态，以双向耦合于所述主通路13，所述第一耦合电路11中的所述第一开关SW11和所述第四开关SW14为闭合状态，所述第二开关SW12和所述第三开关SW13为断开状态，以实现对所述主通路13的隔离。

进一步地，在本申请的实施例中，所述第一耦合电路11还包括第一负载电路Z1和第二负载电路Z2；其中，所述第一负载电路Z1的第一输出端Z1o接地，所述第一负载电路Z1的第一输入端Z1i与所述第一开关SW11串联连接；所述第二负载电路Z2的第二输出端Z2o接地，所述第二负载电路Z2的第二输入端Z2o与所述第四开关SW14串联连接。

进一步地，在本申请的实施例中，所述第二耦合电路12还包括第三负载电路Z3和第四负载电路Z4；其中，所述第三负载电路Z3的第三输出端Z3o接地，所述第三负载电路Z3的第三输入端Z3o与所述第五开关SW21串联连接；所述第四负载电路Z4的第四输出端Z4o接地，所述第四负载电路Z4的第四输入端Z4i与所述第八开关SW24串联连接。

图20为本申请实施例提出的集成电路的结构示意图三，如图20所示，在本申请的实施例中，所述第一负载电路Z1、所述第二负载电路Z2、所述第三负载电路Z3以及所述第四负载电路Z4均包括至少一个第一分路Za和至少一个第二分路Zb；所述至少一个第一分路Za和所述至少一个第二分路Zb并联连接；其中，所述至少一个第一分路Za和所述至少一个第二分路Zb用于对所述第一负载电路Z1、所述第二负载电路Z2、所述第三负载电路Z3以及所述第四负载电路Z4进行负载调节。

进一步地，在本申请的实施例中，所述至少一个第一分路Za包括一个第一分路开关1a和一个第一分路电阻1b，所述第一分路开关1a和所述第一分路电阻1b串联连接；所述至少一个第二分路Zb包括一个第二分路开关2a和一个第二分路电容2b，所述第二分路开关2a和所述第二分路电容2b串联连接。

进一步地，在本申请的实施例中，所述第一频段和所述第二频段为射频信号包含的全部频段中的任意两个频段。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。

Claims

1.一种支持双频段的双向耦合器，其特征在于，所述双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；

当所述第一耦合电路使用所述第一频段工作在耦合状态，且所述第二耦合电路使用所述第二频段工作在隔离状态时，所述第一耦合电路控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关的开断状态，以双向耦合于所述主通路，所述第二耦合电路中的所述第五开关和所述第八开关为闭合状态，所述第六开关和所述第七开关为断开状态，以实现对所述主通路的隔离；

当所述第二耦合电路使用所述第二频段工作在所述耦合状态，且所述第一耦合电路使用所述第一频段工作在所述隔离状态时，所述第二耦合电路控制所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关以及所述第八开关的开断状态，以双向耦合于所述主通路，所述第一耦合电路中的所述第一开关和所述第四开关为闭合状态，所述第二开关和所述第三开关为断开状态，以实现对所述主通路的隔离；

其中，所述第一耦合电路还包括第一负载电路和第二负载电路；其中，所述第一负载电路的第一输出端接地，所述第一负载电路的第一输入端与所述第一开关串联连接；所述第二负载电路的第二输出端接地，所述第二负载电路的第二输入端与所述第四开关串联连接；

所述第二耦合电路还包括第三负载电路和第四负载电路；其中，所述第三负载电路的第三输出端接地，所述第三负载电路的第三输入端与所述第五开关串联连接；所述第四负载电路的第四输出端接地，所述第四负载电路的第四输入端与所述第八开关串联连接。

2.根据权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述第一负载电路、所述第二负载电路、所述第三负载电路以及所述第四负载电路均包括至少一个第一分路和至少一个第二分路；所述至少一个第一分路和所述至少一个第二分路并联连接；其中，所述至少一个第一分路和所述至少一个第二分路用于对所述第一负载电路、所述第二负载电路、所述第三负载电路以及所述第四负载电路进行负载调节。

3.根据权利要求2所述的双向耦合器，其特征在于，所述至少一个第一分路包括一个第一分路开关和一个第一分路电阻，所述第一分路开关和所述第一分路电阻串联连接；所述至少一个第二分路包括一个第二分路开关和一个第二分路电容，所述第二分路开关和所述第二分路电容串联连接。

4.根据权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述第一耦合电路通过所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关的开断状态双向耦合于所述主通路，包括：

当所述第一端口作为射频信号的输入端时，所述第二开关和所述第四开关闭合，且所述第一开关和所述第三开关断开，所述第一耦合端输出所述射频信号对应的耦合信号，以实现与所述主通路的耦合。

5.根据权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述第一耦合电路通过所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关的开断状态双向耦合于所述主通路，包括：

当所述第二端口作为射频信号的输入端时，所述第一开关和所述第三开关闭合，且所述第二开关和所述第四开关断开，从所述第一耦合端输出所述射频信号对应的耦合信号，以实现与所述主通路的耦合。

6.根据权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述第二耦合电路通过所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关以及所述第八开关的开断状态双向耦合于所述主通路，包括：

当所述第一端口作为射频信号的输入端时，所述第六开关和所述第八开关闭合，所述第五开关和所述第七开关断开，所述第二耦合端输出所述射频信号对应的耦合信号，以实现与所述主通路的耦合。

7.根据权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述第二耦合电路通过所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关以及所述第八开关的开断状态双向耦合于所述主通路，包括：

当所述第二端口作为射频信号的输入端时，所述第五开关和所述第七开关闭合，所述第六开关和所述第八开关断开，所述第二耦合端输出所述射频信号对应的耦合信号，以实现与所述主通路的耦合。

8.根据权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述第一频段和所述第二频段为射频信号包含的全部频段中的任意两个频段。

9.一种集成电路，其特征在于，所述集成电路集成有双向耦合器，所述双向耦合器包括主通路、第一耦合电路以及第二耦合电路；其中，第一耦合电路支持第一频段，第二耦合电路支持第二频段；

10.根据权利要求9所述的集成电路，其特征在于，所述第一负载电路、所述第二负载电路、所述第三负载电路以及所述第四负载电路均包括至少一个第一分路和至少一个第二分路；所述至少一个第一分路和所述至少一个第二分路并联连接；其中，所述至少一个第一分路和所述至少一个第二分路用于对所述第一负载电路、所述第二负载电路、所述第三负载电路以及所述第四负载电路进行负载调节。

11.根据权利要求10所述的集成电路，其特征在于，所述至少一个第一分路包括一个第一分路开关和一个第一分路电阻，所述第一分路开关和所述第一分路电阻串联连接；所述至少一个第二分路包括一个第二分路开关和一个第二分路电容，所述第二分路开关和所述第二分路电容串联连接。

12.根据权利要求9所述的集成电路，其特征在于，所述第一频段和所述第二频段为射频信号包含的全部频段中的任意两个频段。