CN113363693B - 一种耦合器及其耦合电路、通信装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于通信技术领域，提供了一种耦合器及其耦合电路、通信装置，其中，耦合电路包括：隔离端、耦合端、第一耦合线及第一电位器；第一耦合线的第一端与隔离端连接，第一耦合线的第二端与耦合端连接，第一电位器设置在隔离端；第一耦合线用于从耦合器的主传输线上获取第一耦合信号和第二耦合信号，并向耦合端传输第一耦合信号以及向隔离端传输第二耦合信号；第一电位器用于调节耦合器的隔离度；耦合电路还包括：第二耦合线，第二耦合线的第一端与隔离端连接，第二耦合线的第二端与耦合端连接，第二耦合线用于产生抵消信号，抵消信号用于抵消第二耦合信号，从而可以提高耦合器的隔离度，增强耦合器的方向性。

Description

一种耦合器及其耦合电路、通信装置

技术领域

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种耦合器及其耦合电路、通信装置。

背景技术

定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口器件，其本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配，它可以从主传输系统的正向波中按一定比例分出功率，从其耦合端输出，并基本上不从反向波中分出功率，因此其隔离端基本上没有信号输出。因此，定向耦合器可用于信号的隔离、分离及混合等。

隔离度是耦合器的一个重要指标。隔离度是指耦合器的输入端的输入功率与其隔离端的输出功率之比。现有的耦合器的隔离端通常设置有电位器，通过调节隔离端的电位器的电阻值可以调节耦合器的隔离度。然而，发明人在实现本申请的过程中发现，由于电位器自身具有寄生电容、寄生电感以及频率响应特性等，因此通过调节电位器的电阻值的方式无法使耦合器的隔离度达到较佳状态，导致耦合器的隔离度较低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种耦合器及其耦合电路、通信装置，以解决现有的耦合器的耦合电路导致耦合器的隔离度较低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种耦合器的耦合电路，包括：隔离端、耦合端、第一耦合线及第一电位器；所述第一耦合线的第一端与所述隔离端连接，所述第一耦合线的第二端与所述耦合端连接，所述第一电位器设置在所述隔离端；所述第一耦合线用于从所述耦合器的主传输线上获取第一耦合信号和第二耦合信号，并向所述耦合端传输所述第一耦合信号以及向所述隔离端传输所述第二耦合信号；所述第一电位器用于调节所述耦合器的隔离度；所述耦合电路还包括：

第二耦合线，所述第二耦合线的第一端与所述隔离端连接，所述第二耦合线的第二端与所述耦合端连接，所述第二耦合线用于产生抵消信号，所述抵消信号用于抵消所述第二耦合信号。

可选的，所述第二耦合线的长度为所述耦合器的中心频率对应的波长的N/2倍，N为正奇数。

可选的，所述耦合电路还包括：

第一调节件，所述第一调节件的第一端与所述隔离端连接，所述第一调节件的第二端与所述第二耦合线的第一端连接，所述第一调节件用于调节所述抵消信号的幅度。

可选的，所述第一调节件为第二电位器。

可选的，所述耦合电路还包括：

第三电位器，所述第三电位器的第一端与所述耦合端连接，所述第三电位器的第二端用于连接所述耦合器的后级电路，所述第三电位器用于调节所述耦合器的耦合度。

可选的，所述耦合电路还包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第三电位器的第一端连接，所述第一电阻的第二端接地；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第三电位器的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；

所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电位器构成衰减器，所述衰减器用于调节所述第一耦合信号的功率。

可选的，所述第一耦合线为微带线。

可选的，所述第二耦合线为微带线。

第二方面，本申请实施例提供一种耦合器，包括输入端、输出端以及连接在所述输入端与所述输出端之间的主传输线，所述主传输线用于将射频信号从所述输入端传输至所述输出端，所述耦合器还包括上述第一方面所述的耦合器。

第三方面，本申请实施例提供一种通信装置，包括上述第二方面所述的耦合器。

实施本申请实施例提供的耦合器及其耦合电路、通信装置具有以下有益效果：

本申请实施例提供的耦合电路，除了包括连接在隔离端与耦合段之间的第一耦合线以及设置在隔离端的第一电位器外，还包括连接在隔离端与耦合段之间的第二耦合线，由于该第二耦合线可以产生抵消信号，该抵消信号可以抵消掉第一耦合线向隔离端传输的第二耦合信号，因此可以使耦合器的隔离端无信号输出，提高了耦合器的隔离度，增强了耦合器的方向性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种耦合器的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种耦合电路的结构示意图；

图3为图2对应的实施例中的耦合电路的电路板结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，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介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

还应当理解，术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例首先提供一种耦合器。请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种耦合器的结构示意图。本申请实施例中，耦合器100包括：输入端A、输出端B、主传输线11及耦合电路12。

其中，主传输线11的第一端与输入端A连接，主传输线11的第二端与输出端B连接，主传输线11用于将输入至耦合器100的输入端A的射频信号从输入端A传输至输出端B。

耦合电路12与主传输线11耦合设置，耦合电路12用于按一定比例从主传输线11上传输的射频信号中分离出耦合信号。

具体地，请继续参阅图1，本申请实施例中的耦合电路12包括：隔离端C、耦合端D、第一耦合线121、第一电位器RV1及第二耦合线122。

其中，第一耦合线121的第一端与隔离端C连接，第一耦合线121的第二端与耦合端D连接，第一耦合线121与主传输线11耦合设置，第一耦合线121用于从主传输线11上获取第一耦合信号和第二耦合信号，并向耦合端D传输第一耦合信号以及向隔离端C传输第二耦合信号。

第一电位器RV1的第一端与隔离端C连接，第一电位器RV1的第二端接地，第一电位器RV1用于调节耦合器100的隔离度。

第二耦合线122的第一端与隔离端C连接，第二耦合线122的第二端与耦合端D连接，第二耦合线122用于产生抵消信号，该抵消信号用于抵消第二耦合信号。具体地，该抵消信号的幅度与第二耦合信号的幅度相同，该抵消信号的相位与第二耦合信号的相位相差180度，因此，该抵消信号可以与第二耦合信号相抵消。

在一种可能的实现方式中，第二耦合线121的长度可以为耦合器100的中心频率对应的波长的N/2倍，其中，N为正奇数，这样可以使第二耦合线121所产生的抵消信号的相位与第二耦合信号的相位相差180度，从而使抵消信号与第二耦合信号刚好相互抵消。

在本申请的一个实施例中，第一耦合线11和第二耦合线121可以为微带线。

在本申请的其它实施例中，第一耦合线11和第二耦合线121还可以为同轴线、矩形波导或带状线等。

以上可以看出，本申请实施例提供的耦合器的耦合电路，除了包括连接在隔离端与耦合段之间的第一耦合线以及设置在隔离端的第一电位器外，还包括连接在隔离端与耦合段之间的第二耦合线，由于该第二耦合线可以产生抵消信号，该抵消信号可以抵消掉第一耦合线向隔离端传输的第二耦合信号，因此可以使耦合器的隔离端无信号输出，提高了耦合器的隔离度，增强了耦合器的方向性。

本申请实施例进一步提供一种耦合器的耦合电路。

在本申请的一个实施例中，该耦合电路的结构以及有益效果等可以参阅图1以及图1对应的实施例中关于耦合电路12的相关描述，此处不再进行赘述。

请参阅图2和图3，图2为本申请另一实施例提供的一种耦合电路的结构示意图，图3为图2对应的实施例中的耦合电路的电路板结构示意图。与图1对应的实施例中的耦合电路相比，本实施例提供的耦合电路12还包括第一调节件123。其中，第一调节件123的第一端与隔离端C连接，第一调节件123的第二端与第二耦合线122的第一端连接，第一调节件123用于调节抵消信号的幅度。

在一种可能的实现方式中，第一调节件123可以为第二电位器RV2。

以上可以看出，本实施例通过在第二耦合线的第一端与隔离端之间设置第一调节件，使第二耦合线产生的抵消信号的幅度可调，这样可以通过调节第一调节件的阻抗来调节第二耦合线所产生的抵消信号的幅度，使抵消信号的幅度与第二耦合信号的幅度相同，从而使抵消信号可以刚好与第二耦合信号相抵消，保证耦合信号不从耦合器的隔离端输出，提高了耦合器的隔离度，增强了耦合器的方向性。另外，通过同时调节第一电位器的阻抗和第一调节件的阻抗，可以使耦合器的隔离度达到最佳状态。

请继续参阅图2和图3，在本申请的又一个实施例中，耦合电路12还包括第三电位器RV3。其中，第三电位器RV3的第一端与耦合端D连接，第三电位器RV3的第二端用于连接耦合器100的后级电路，第三电位器RV3用于调节耦合器100的耦合度。其中，耦合度指耦合器100的耦合端D的输出功率与输入端A的输入功率之比。

以上可以看出，本实施例通过在耦合器的耦合端设置第三电位器，使耦合器的耦合度可调，这样可以通过调节第三电位器的阻抗来调节耦合器的耦合度。

请继续参阅图2和图3，在本申请的又一个实施例中，耦合电路12还包括：第一电阻R1和第二电阻R2。其中，第一电阻R1的第一端与第三电位器RV3的第一端连接，第一电阻R1的第二端接地，第二电阻R2的第一端与第三电位器RV3的第二端连接，第二电阻R2的第二端接地。

本实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2及第三电位器RV3构成一个π型衰减器，该衰减器用于调节从耦合端D输出的第一耦合信号的功率，进而实现对第一耦合信号的质量的调节。

本申请实施例进一步提供一种通信装置。请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图，该通信装置4包括上述任一实施例所述的耦合器100。需要说明的是，与耦合器100相关的内容可以参考前述实施例中有关耦合器100的相关描述，此处不再赘述。

在具体应用中，作为示例而非限定，通信装置4可以为第五代移动通信(5thgeneration mobile networks，5G)装置。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耦合器的耦合电路，包括：隔离端、耦合端、第一耦合线及第一电位器；所述第一耦合线的第一端与所述隔离端连接，所述第一耦合线的第二端与所述耦合端连接，所述第一电位器设置在所述隔离端；所述第一耦合线用于从所述耦合器的主传输线上获取第一耦合信号和第二耦合信号，并向所述耦合端传输所述第一耦合信号以及向所述隔离端传输所述第二耦合信号；所述第一电位器用于调节所述耦合器的隔离度；其特征在于，所述耦合电路还包括：

第二耦合线，所述第二耦合线的第一端与所述隔离端连接，所述第二耦合线的第二端与所述耦合端连接，所述第二耦合线用于产生抵消信号，所述抵消信号用于抵消所述第二耦合信号；

所述耦合电路还包括：

第一调节件，所述第一调节件的第一端与所述隔离端连接，所述第一调节件的第二端与所述第二耦合线的第一端连接，所述第一调节件用于调节所述抵消信号的幅度；

所述第一调节件为第二电位器。

2.根据权利要求1所述的耦合电路，其特征在于，所述第二耦合线的长度为所述耦合器的中心频率对应的波长的N/2倍，N为正奇数。

3.根据权利要求1所述的耦合电路，其特征在于，所述耦合电路还包括：

第三电位器，所述第三电位器的第一端与所述耦合端连接，所述第三电位器的第二端用于连接所述耦合器的后级电路，所述第三电位器用于调节所述耦合器的耦合度。

4.根据权利要求3所述的耦合电路，其特征在于，所述耦合电路还包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第三电位器的第一端连接，所述第一电阻的第二端接地；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第三电位器的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；

所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电位器构成衰减器，所述衰减器用于调节所述第一耦合信号的功率。

5.根据权利要求1至4任一项所述的耦合电路，其特征在于，所述第一耦合线为微带线。

6.根据权利要求1至4任一项所述的耦合电路，其特征在于，所述第二耦合线为微带线。

7.一种耦合器，包括输入端、输出端以及连接在所述输入端与所述输出端之间的主传输线，所述主传输线用于将射频信号从所述输入端传输至所述输出端，其特征在于，所述耦合器还包括如权利要求1至6任一项所述的耦合电路。

8.一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的耦合器。

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