CN113422614A - 射频耦合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频耦合装置，包括：主通路射频电缆、支通路射频电缆；第一绕组磁芯电感线圈套设于主通路射频电缆上，第二绕组磁芯电感线圈套设于支通路射频电缆上；支通路射频电缆的第一端通过第一负载匹配电路接地，支通路射频电缆的第二端连通过第二负载匹配电路接地；第一绕组磁芯电感线圈的一端引线与支通路射频电缆的第一端连接，第一绕组磁芯电感线圈的另一端引线接地；第二绕组磁芯电感线圈的一端引线与主通路射频电缆的第二端连接，第二绕组磁芯电感线圈的另一端引线接地；支通路射频电缆的第一端引出有第一采样输出端，支通路射频电缆的第二端引出有第二采样输出端，第一采样输出端和第二采样输出端均接地。实现输出射频信号的同时免调试。

Description

射频耦合装置

技术领域

本发明涉及射频耦合器技术领域，更具体地，涉及一种射频耦合装置。

背景技术

射频耦合装置，主要用在射频电源、雷达固放、高能激励源等设备内部，是用于功率信号耦合的部件；其作用是从主通路上耦合出射频信号后，送给设备内部的控制或显示、保护电路等，以实现AGC(自动增益)闭环控制、快速保护、显示输出等功能。

近几年随着射频通信领域和射频电源应用领域的飞速发展，对射频电源、雷达固放等设备输出功率的稳定性等指标，都有了较高要求；这就对电源内部用到的射频耦合装置，耦合出的射频信号功率平坦度、方向性等指标都有了较高的要求；尤其是对于闭环控制系统，如从耦合装置的输出端取出信号(在一定频率范围内，功率相同)，随频率不同，耦合出的信号出现较大变化，会影响整个系统控制精度和输出功率的大小等。

目前常用的耦合方式主要有微带线耦合方式和电感耦合方式。

如图1所示，一种常用的微带线耦合方式，主要包括微带印制电路和电阻R1、R2；其工作原理为：两根无屏蔽的传输线，靠近主射频通路，由于电磁场的相互作用，线上产生了功率耦合；通过微带线和主射频通路的距离，来确定耦合量；耦合的方向性通过调节R1和R2的阻值来确定；并且用网络分析仪调好后，在通过大功率时，往往还需再次调节R1和R2阻值。

该微带线耦合方式存在如下缺点：

1、只能通过单频点或较窄的频率带宽。如通过一定频率，耦合出的信号幅度波动较大；会影响系统控制精度。

2、在通功率后，通过调定向的可调电阻来校正装置的方向性指标，给设备调试带来一定工作量。

如图2所示，现有的一种电感耦合方式，主要由一段合适长度射频电缆、电感线圈T1和两个相同的检波整流电路组成；电感线圈T1针对不同频率范围，选择磁芯u值及尺寸绕制成电感后，穿在射频电缆连接的主通路上；根据电生磁原理，在磁场作用下分别耦合出正、反向电流信号。经检波整流电路里的二极管D1、D2整流后，以电压的形式输出；解决了上述技术一的窄带频点缺点。分别调节原理图中上下两个检波电路中，电容C4和C5的容值范围，来调节耦合装置的方向性等指标；当正向调好后；还需要把装置(RF输入)端和(RF输出)端向对调即反接。在调节电容C5，校准反向的指标；同样给调试带来工作量。

该电感耦合方式存在如下缺点：

1、虽然解决窄带问题，但是输出信号，只能是直流电压。不能真实反映出主射频通路波形数据；

2、只能耦合出主路的电压或电流信号，但当负载变化时，单纯的电压或电流信号，不足以表明负载变化状态，就会给整个设备闭环电路造成控制误差、及显示误差等。

发明内容

本发明的目的是提出一种射频耦合装置，实现在输出射频信号同时，又能够免调试。

为实现上述目的，本发明提出了一种射频耦合装置，包括：主通路射频电缆、支通路射频电缆、第一绕组磁芯电感线圈、第二绕组磁芯电感线圈、第一负载匹配电路和第二负载匹配电路；

所述第一绕组磁芯电感线圈套设于所述主通路射频电缆上，所述第二绕组磁芯电感线圈套设于所述支通路射频电缆上；

所述主通路射频电缆的第一端为射频输入端，所述主通路射频电缆的第二端为射频输出端；

所述支通路射频电缆的第一端通过所述第一负载匹配电路接地，所述支通路射频电缆的第二端连通过所述第二负载匹配电路接地；

所述第一绕组磁芯电感线圈的一端引线与所述支通路射频电缆的第一端连接，所述第一绕组磁芯电感线圈的另一端引线接地；

所述第二绕组磁芯电感线圈的一端引线与所述主通路射频电缆的第二端连接，所述第二绕组磁芯电感线圈的另一端引线接地；

所述支通路射频电缆的第一端引出有第一采样输出端，所述支通路射频电缆的第二端引出有第二采样输出端，所述第一采样输出端和所述第二采样输出端均接地；

当射频电流通过所述主通路射频电缆中时：

所述第一绕组磁芯电感线圈产生第一电流信号至所述支通路射频电缆中，同时所述第二绕组磁芯电感线圈基于所述主通路射频电缆中的射频电压信号使所述支通路射频电缆产生对应于所述射频电压信号的第二电流信号；

所述第一电流信号和所述第二电流信号在所述第一负载匹配电路上产生正向叠加的电压信号，并在所述第二负载匹配电路上产生反向叠加的电压信号；

所述第一采样输出端可输出与所述正向叠加的电压信号对应的正向耦合功率，第二采样输出端可输出与所述反向叠加的电压信号对应的反向耦合功率。

可选地，还包括：第一带通滤波电路、第二带通滤波电路；

所述第一带通滤波电路的输入端与所述支通路射频电缆的第一端连接，所述第一带通滤波电路的输出端与所述第一采样输出端连接；

所述第二带通滤波电路的输入端与所述支通路射频电缆的第二端连接，所述第二带通滤波电路的输出端与所述第二采样输出端连接；

所述支通路射频电缆的第一端通过所述第一带通滤波电路从所述第一采样输出端输出所述正向耦合功率，所述支通路射频电缆的第二端通过所述第二带通滤波电路从所述第二采样输出端输出所述反向耦合功率。

可选地，还包括支撑框架，所述支撑框架上设有主电路板，所述主电路板上设有垂直于所述主电路板的金属隔离板；

所述主通路射频电缆和所述支通路射频电缆设置于所述主电路板上，且所述主通路射频电缆和所述支通路射频电缆平行设置于所述金属隔离板的两侧；

所述主电路板上设有第一让位孔和第二让位孔，所述第一绕组磁芯电感线圈、第二绕组磁芯电感线圈分别置于所述第一让位孔和所述第二让位孔内。

可选地，所述支撑框架为顶部和一侧开放的盒体，所述支撑框架包括底壁、第一侧壁以及相对的第二侧壁和第三侧壁；

所述第二侧壁上设有射频输入接口，所述第三侧壁上设有射频输出接口；

所述主通路射频电缆设于所述盒体内，所述射频输入接口与所述主通路射频电缆的所述射频输入端连接，所述射频输出接口与所述主通路射频电缆的所述射频输出端连接；

所述主电路板沿所述盒体开放的一侧插入所述盒体内，部分位于所述盒体内部，部分位于所述盒体的外部，所述主电路板位于所述盒体内部的部分上开设有所述第一让位孔，所述主电路板位于所述盒体外部的部分上开设有所述第二让位孔；

所述主通路射频电缆和所述第一绕组磁芯电感线圈设置于所述主电路板位于所述盒体内部的部分上，所述支通路射频电缆和所述第二绕组磁芯电感线圈设置于所述主电路板位于所述盒体外部的所部分上；

所述主电路板与所述底板平行，且所述主电路板与所述底板之间设有间隙；

所述金属隔离板的两端分别与所述第一侧壁和所述第二侧壁连接，所述金属隔离板的底部与所述主电路板焊接。

可选地，所述金属隔离板的底部设有第一通孔和第二通孔；

所述第一绕组磁芯电感线圈的一端引线穿过所述第一通孔与所述支通路射频电缆的第一端连接；

所述第二绕组磁芯电感线圈的一端引线穿过所述第二通孔与所述主通路射频电缆的第二端连接。

可选地，还包括带通滤波电路板，所述第一带通滤波电路和所述第二带通滤波电路形成于所述带通滤波电路板上；

所述带通滤波电路板的底层为接地层，所述接地层焊接于所述主电路板的底面。

可选地，所述主电路板上在位于所述支通路射频电缆两端处分别设有过孔，所述支通路射频电缆的两端分别通过穿过所述过孔的镀银铜线与所述带通滤波电路板连接。

可选地，所述主通路射频电缆和支通路射频电缆均为同轴电缆，所述主通路射频电缆和支通路射频电缆的外皮与所述主电路板的地线焊接。

可选地，所述第一负载匹配电路包括并联的第一定向电阻、第二定向电阻，所述第二负载匹配电路包括并联的第三定向电阻和第四定向电阻；

所述第一定向电阻和所述第二定向电阻的一端均与所述支通路射频电缆的第一端连接，所述第一定向电阻和所述第二定向电阻的另一端均接地；

所述第三定向电阻和所述第四定向电阻的一端均与所述支通路射频电缆的第二端连接，所述第三定向电阻和所述第四定向电阻的另一端均接地；

所述第一定向电阻、所述第二定向电阻、所述第三定向电阻和所述第四定向电阻的阻值均为外接负载网络阻值的两倍。

可选地，所述第一带通滤波电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感和第三电感；

所述第二电感的一端与所述第二电容的一端连接，所述第一电容的一端和所述第一电感的一端分别与所述第二电感的另一端连接，所述第一电容的另一端和所述第一电感的另一端均接地；所述第三电感的一端和所述第三电容的一端分别与所述第二电容的另一端连接，所述第三电感的另一端和所述第三电容的另一端接地；

所述第二带通滤波电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第四电感、第五电感和第六电感；

所述第五电感的一端与所述第五电容的一端连接，所述第四电容的一端和所述第四电感的一端分别与所述第五电感的另一端电连接，所述第四电容的另一端和所述第四电感的另一端均接地；所述第六电感的一端和所述第六电容的一端分别与所述第五电容的另一端连接，所述第六电感的另一端和所述第六电容的另一端均接地。

可选地，还包括第一双向稳压管和第二双向稳压管，所述第一带通滤波电路的输出端通过所述第一双向稳压管与所述第一采样输出端连接，所述第二带通滤波电路的输出端通过所述第二双向稳压管与所述第二采样输出端连接。

本发明的有益效果在于：

通过第一绕组磁芯电感线圈和第二绕组磁芯电感线圈分别从主通路射频电缆取得电压信号和电流信号，在支通路上进行相叠加减，从而耦合出的信号可以射频功率的形式输出。通过增加一组支通路射频电缆和第二绕组磁芯电感线圈，当主通路射频电缆通过射频电流时，在第一绕组磁芯电感线圈上得到耦合的正向电流，此电流接到了支路通路上，此时第二绕组磁芯电感线圈在主通路上取得电压信号，同时在支通路射频电缆上，耦合出反映主路电压大小的电流信号，这两组电流在支通路的第一负载匹配电路上产生正向叠加的电压信号，在第二负载匹配电路上产生反向叠加的电压信号，以此能够实现免调试，节省了反复调试时间，减少工作量。

本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了现有的一种微带线耦合方式的示意图。

图2示出了现有的一种电感耦合方式的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种射频耦合装置的电路原理图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的一种射频耦合装置的主视图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的一种射频耦合装置的仰视图。

附图标记说明：

1-主通路射频电缆，2-支通路射频电缆，3-主电路板，4-第一带通滤波电路，5-第二带通滤波电路，6-金属隔离板，7-盒体，8-带通滤波电路板，9-第一负载匹配电路，10-第二负载匹配电路，T1-第一绕组磁芯电感线圈，T2-第二绕组磁芯电感线圈，R1-第一定向电阻，R2-第二定向电阻，R3-第三定向电阻，R4-第四定向电阻，C1-第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-第四电容，C5-第五电容，C6-第六电容，L1-第一电感，L2-第二电感，L3-第三电感，L4-第四电感，L5-第五电感，L6-第六电感，D1-第一双向稳压管，D2-第二双向稳压管。

具体实施方式

本发明结合现有微带线耦合方式和电感耦合方式的技术优点，在解决方向性，展宽工作带宽，增加带内平坦度等指标同时，实现在加功率后免调试。

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种射频耦合装置的电路原理图。

如图3所示，一种射频耦合装置，包括：主通路射频电缆1、支通路射频电缆2、第一绕组磁芯电感线圈T1、第二绕组磁芯电感线圈T2、第一第一负载匹配电路9和第二负载匹配电路10；

第一绕组磁芯电感线圈T1套设于主通路射频电缆1上，第二绕组磁芯电感线圈T2套设于支通路射频电缆2上；

主通路射频电缆1的第一端为射频输入端，主通路射频电缆1的第二端为射频输出端；

支通路射频电缆2的第一端通过第一负载匹配电路9接地，支通路射频电缆2的第二端连通过第二负载匹配电路10接地；

第一绕组磁芯电感线圈T1的一端引线与支通路射频电缆2的第一端连接，第一绕组磁芯电感线圈T1的另一端引线接地；

第二绕组磁芯电感线圈T2的一端引线与主通路射频电缆1的第二端连接，第二绕组磁芯电感线圈T2的另一端引线接地；

支通路射频电缆2的第一端引出有第一采样输出端21，支通路射频电缆2的第二端引出有第二采样输出端22，第一采样输出端21和第二采样输出端22均接地；

当射频电流通过主通路射频电缆1中时：

第一绕组磁芯电感线圈T1产生第一电流信号至支通路射频电缆2中，同时第二绕组磁芯电感线圈T2基于主通路射频电缆1中的射频电压信号使支通路射频电缆2产生对应于射频电压信号的第二电流信号；

第一电流信号和第二电流信号在第一负载匹配电路上产生正向叠加的电压信号，并在第二负载匹配电路上产生反向叠加的电压信号；

第一采样输出端21可输出与正向叠加的电压信号对应的正向耦合功率，第二采样输出端22可输出与反向叠加的电压信号对应的反向耦合功率。具体地，第一绕组磁芯电感线圈T1套设于主通路射频电缆1上，第一绕组磁芯电感线圈T1的一端接地，另一端和支路通路射频电缆2相连，射频电流通过主通路射频电缆1时，在主通路上产生磁场。在磁场的作用下，第一绕组磁芯电感线圈T1的线圈上产生电流，主通路射频电缆1上通过的射频电流越大，第一绕组磁芯电感线圈T1的线圈形成电流也越大，第二绕组磁芯电感线圈T2套设于支通路射频电缆2上，第二绕组磁芯电感线圈T2的一端直接在主通路上直接取得电压信号，线圈的另一端接地，通过磁场作用在第二绕组磁芯电感线圈T2使支通路射频电缆2上产生电流，这个电流与第一绕组磁芯电感线圈T1得到电流信号相叠加。第一绕组磁芯电感线圈T1和第二绕组磁芯电感线圈T2分别从主通路信号取得电压和电流信号，在支通路上进行相叠加减，从而使耦合出的信号可以射频功率的形式输出。通过增加一组支通路射频电缆2和第二绕组磁芯电感线圈T2，本电路中当主通路通过射频电流时，在第一绕组磁芯电感线圈T1上得到耦合的正向电流，此电流接到了支路通路上；此时第二绕组磁芯电感线圈T2在主通路上取得电压信号，同时在支通路射频电缆2上，耦合出反映主路电压大小的电流信号；这两组电流在支通路的第一负载匹配电路9上产生正向叠加的电压信号，在第二负载匹配电路10上产生反向叠加的电压信号。因此能够做到免调试。

在一个优选实施例中，上述的射频耦合装置还可以包括：第一带通滤波电路4、第二带通滤波电路5；

第一带通滤波电路4的输入端与支通路射频电缆2的第一端连接，第一带通滤波电路4的输出端与第一采样输出端21连接；

第二带通滤波电路5的输入端与支通路射频电缆2的第二端连接，第二带通滤波电路5的输出端与第二采样输出端22连接；

支通路射频电缆2的第一端通过第一带通滤波电路4从第一采样输出端21输出正向耦合功率，支通路射频电缆2的第二端通过第二带通滤波电路5从第二采样输出端22输出反向耦合功率。

具体地，在正向耦合端和反向耦合端分别加带通滤波电路，只让在频带内信号通过，基波的谐波成分及装置内的其他干扰信号能够被抑制。

参考图4和图5，本实施例中，装置还包括支撑框架，支撑框架上设有主电路板3，主电路板3上设有垂直于主电路板3的金属隔离板6；优选地，金属隔离板6为铜板；

主通路射频电缆1和支通路射频电缆2设置于主电路板3上，且主通路射频电缆1和支通路射频电缆2平行设置于金属隔离板6的两侧；

主电路板3上设有第一让位孔和第二让位孔，第一绕组磁芯电感线圈T1、第二绕组磁芯电感线圈T2分别置于第一让位孔和第二让位孔内。

优选地，支撑框架为顶部和一侧开放的盒体7，支撑框架包括底壁、第一侧壁以及相对的第二侧壁和第三侧壁；

第二侧壁上设有射频输入接口，第三侧壁上设有射频输出接口；

主通路射频电缆1设于盒体7内，射频输入接口与主通路射频电缆1的射频输入端连接，射频输出接口与主通路射频电缆1的射频输出端连接；

主电路板3沿盒体7开放的一侧插入盒体7内，部分位于盒体7内部，部分位于盒体7的外部，主电路板3位于盒体7内部的部分上开设有第一让位孔，主电路板3位于盒体7外部的部分上开设有第二让位孔；

主通路射频电缆1和第一绕组磁芯电感线圈T1设置于主电路板3位于盒体7内部的部分上，支通路射频电缆2和第二绕组磁芯电感线圈T2设置于主电路板3位于盒体7外部的部分上；

主电路板3与底板平行，且主电路板3与底板之间设有间隙；

金属隔离板6的两端分别与第一侧壁和第二侧壁连接，金属隔离板6的底部与主电路板3焊接。

本实施例中，金属隔离板6的底部设有第一通孔和第二通孔；

第一绕组磁芯电感线圈T1的一端引线穿过第一通孔与支通路射频电缆2的第一端连接；

第二绕组磁芯电感线圈T2的一端引线穿过第二通孔与主通路射频电缆1的第二端连接。

具体地，金属隔离板6底部增加两个通孔，方便第一绕组磁芯电感线圈T1和第一绕组磁芯电感线圈T1的引线焊接装配，又起到了良好的隔离效果，能够增加正、反向端的方向性指标。同时，第一绕组磁芯电感线圈T1和第二绕组磁芯电感线圈T2的引线应紧贴PCB板，避免引线在盒体7内空间的干扰，还能够增加耦合装置的方向性指标。

第一绕组磁芯电感线圈T1和第二绕组磁芯电感线圈T2所绕的匝数，根据所需耦合量决定，耦合量选取在一定范围后；第一绕组磁芯电感线圈T1和第二绕组磁芯电感线圈T2分别从主路取得电流及电压信号，在第二绕组磁芯电感线圈T2的支路上分别进行正向端耦合和反向端耦合的功率叠加运算。第一绕组磁芯电感线圈T1和第二绕组磁芯电感线圈T2针对不同频段范围，选择合适的磁芯u值及尺寸，在满足耦合量同时兼顾磁芯的绕线匝数，使其在一定频率范围内耦合量平坦度在±0.1dB范围。

在一优选实施例中，上述的射频耦合装置还包括带通滤波电路板8，第一带通滤波电路4和第二带通滤波电路5形成于带通滤波电路板8上；

带通滤波电路板8的底层为接地层，接地层焊接于主电路板3的底面。

其中，主电路板3上在位于支通路射频电缆2两端处分别设有过孔，支通路射频电缆2的两端分别通过穿过过孔的镀银铜线与带通滤波电路板8连接。

具体地，带通滤波电路可以置于主PCB板下面，第一带通滤波电路4和第二带通滤波电路5形成于带通滤波电路板8上，带通滤波电路板8通过大面积接地与主PCB板形成良好接地。支路通路射频电缆2两端的并联电阻处增加过孔，在用镀银铜线穿出后焊接到带通滤波电路板8。即避免了空间飞线，减少干扰。还能够使大功率和小功率信号隔离，增大耦合装置准确度。

本实施例中，主通路射频电缆1和支通路射频电缆2均为同轴电缆，主通路射频电缆1和支通路射频电缆2的外皮与主电路板3的地线焊接。

具体地，主通路射频电缆1和支通路射频电缆2优选采用同轴电缆，以此既能起到了功率匹配传输，又能起到和电感线圈之间的良好绝缘；同时两个射频电缆的出线端外皮应和印制板(电路板3)的地焊接到一起，这样能够减少磁场对线圈耦合的干扰。

第一负载匹配电路9、第二负载匹配电路10的阻值与负载网络的阻值是匹配的，在一优选实施例中，如图3所示，第一负载匹配电路9可以包括并联的第一定向电阻R1、第二定向电阻R2，第二负载匹配电路10可以包括并联的第三定向电阻R3和第四定向电阻R4；

第一定向电阻R1和第二定向电阻R2的一端均与支通路射频电缆2的第一端连接，第一定向电阻R1和第二定向电阻R2的另一端均接地；

第三定向电阻R3和第四定向电阻R4的一端均与支通路射频电缆2的第二端连接，第三定向电阻R3和第四定向电阻R4的另一端均接地；

第一定向电阻R1、第二定向电阻R2、第三定向电阻R3和第四定向电阻R4的阻值均为外接负载网络阻值的两倍。

具体地，主通路射频电缆1两端的第一负载匹配电路9和第二负载匹配电路10均由两个并联的电阻组成，其中，第一定向电阻R1、第二定向电阻R2、第三定向电阻R3和第四定向电阻R4的阻值由外部负载网络阻抗决定。例如，当负载网络为50欧姆时，第一定向电阻R1、第二定向电阻R2为两个100欧姆电阻并联；当负载网络为75欧姆时，第一定向电阻R1、第二定向电阻R2为两个150欧姆电阻并联(第三定向电阻R3和第四定向电阻R4的选择相同)。

在一优选实施例中，第一带通滤波电路4包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3；

第二电感L2的一端与第二电容C2的一端连接，第一电容C1的一端和第一电感L1的一端分别与第二电感L2的另一端连接，第一电容C1的另一端和第一电感L1的另一端均接地；第三电感L3的一端和第三电容C3的一端分别与第二电容C2的另一端连接，第三电感L3的另一端和第三电容C3的另一端接地；

第二带通滤波电路5包括第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6；

第五电感L5的一端与第五电容C5的一端连接，第四电容C4的一端和第四电感L4的一端分别与第五电感L5的另一端电连接，第四电容C4的另一端和第四电感L4的另一端均接地；第六电感L6的一端和第六电容C6的一端分别与第五电容C5的另一端连接，第六电感L6的另一端和第六电容C6的另一端均接地。

在一优选实施例中，还包括第一双向稳压管D1和第二双向稳压管D2，第一带通滤波电路4的输出端通过第一双向稳压管D1与第一采样输出端21连接，第二带通滤波电路5的输出端通过第二双向稳压管D2与第二采样输出端22连接。

具体地，第一双向稳压管D1和第二双向稳压管D2能够在射频输入功率过大，耦合出的功率信号送给其它外接源或控制电路时，避免装置受过冲损坏。

综上，本发明的射频耦合装置结构简单合理、指标优异，尤其实在免调试方面，节省了反复调试时间，减少工作量，同时适用于通信、射频、和闭环控制等领域，具有广泛的应用前景和市场价值。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (11)

1.一种射频耦合装置，其特征在于，包括：主通路射频电缆、支通路射频电缆、第一绕组磁芯电感线圈、第二绕组磁芯电感线圈、第一负载匹配电路和第二负载匹配电路；

所述第一绕组磁芯电感线圈套设于所述主通路射频电缆上，所述第二绕组磁芯电感线圈套设于所述支通路射频电缆上；

所述主通路射频电缆的第一端为射频输入端，所述主通路射频电缆的第二端为射频输出端；

所述支通路射频电缆的第一端通过所述第一负载匹配电路接地，所述支通路射频电缆的第二端连通过所述第二负载匹配电路接地；

所述第一绕组磁芯电感线圈的一端引线与所述支通路射频电缆的第一端连接，所述第一绕组磁芯电感线圈的另一端引线接地；

所述第二绕组磁芯电感线圈的一端引线与所述主通路射频电缆的第二端连接，所述第二绕组磁芯电感线圈的另一端引线接地；

所述支通路射频电缆的第一端引出有第一采样输出端，所述支通路射频电缆的第二端引出有第二采样输出端，所述第一采样输出端和所述第二采样输出端均接地；

当射频电流通过所述主通路射频电缆中时：

所述第一绕组磁芯电感线圈产生第一电流信号至所述支通路射频电缆中，同时所述第二绕组磁芯电感线圈基于所述主通路射频电缆中的射频电压信号使所述支通路射频电缆产生对应于所述射频电压信号的第二电流信号；

所述第一电流信号和所述第二电流信号在所述第一负载匹配电路上产生正向叠加的电压信号，并在所述第二负载匹配电路上产生反向叠加的电压信号；

所述第一采样输出端可输出与所述正向叠加的电压信号对应的正向耦合功率，第二采样输出端可输出与所述反向叠加的电压信号对应的反向耦合功率。

2.根据权利要求1所述的射频耦合装置，其特征在于，还包括：第一带通滤波电路、第二带通滤波电路；

所述第一带通滤波电路的输入端与所述支通路射频电缆的第一端连接，所述第一带通滤波电路的输出端与所述第一采样输出端连接；

所述第二带通滤波电路的输入端与所述支通路射频电缆的第二端连接，所述第二带通滤波电路的输出端与所述第二采样输出端连接；

所述支通路射频电缆的第一端通过所述第一带通滤波电路从所述第一采样输出端输出所述正向耦合功率，所述支通路射频电缆的第二端通过所述第二带通滤波电路从所述第二采样输出端输出所述反向耦合功率。

3.根据权利要求2所述的射频耦合装置，其特征在于，还包括支撑框架，所述支撑框架上设有主电路板，所述主电路板上设有垂直于所述主电路板的金属隔离板；

所述主通路射频电缆和所述支通路射频电缆设置于所述主电路板上，且所述主通路射频电缆和所述支通路射频电缆平行设置于所述金属隔离板的两侧；

所述主电路板上设有第一让位孔和第二让位孔，所述第一绕组磁芯电感线圈、第二绕组磁芯电感线圈分别置于所述第一让位孔和所述第二让位孔内。

4.根据权利要求3所述的射频耦合装置，其特征在于，所述支撑框架为顶部和一侧开放的盒体，所述支撑框架包括底壁、第一侧壁以及相对的第二侧壁和第三侧壁；

所述第二侧壁上设有射频输入接口，所述第三侧壁上设有射频输出接口；

所述主通路射频电缆设于所述盒体内，所述射频输入接口与所述主通路射频电缆的所述射频输入端连接，所述射频输出接口与所述主通路射频电缆的所述射频输出端连接；

所述主电路板沿所述盒体开放的一侧插入所述盒体内，部分位于所述盒体内部，部分位于所述盒体的外部，所述主电路板位于所述盒体内部的部分上开设有所述第一让位孔，所述主电路板位于所述盒体外部的所部分上开设有所述第二让位孔；

所述主通路射频电缆和所述第一绕组磁芯电感线圈设置于所述主电路板位于所述盒体内部的部分上，所述支通路射频电缆和所述第二绕组磁芯电感线圈设置于所述主电路板位于所述盒体外部的部分上；

所述主电路板与所述底板平行，且所述主电路板与所述底板之间设有间隙；

所述金属隔离板的两端分别与所述第一侧壁和所述第二侧壁连接，所述金属隔离板的底部与所述主电路板焊接。

5.根据权利要求4所述的射频耦合装置，其特征在于，所述金属隔离板的底部设有第一通孔和第二通孔；

所述第一绕组磁芯电感线圈的一端引线穿过所述第一通孔与所述支通路射频电缆的第一端连接；

所述第二绕组磁芯电感线圈的一端引线穿过所述第二通孔与所述主通路射频电缆的第二端连接。

6.根据权利要求3所述的射频耦合装置，其特征在于，还包括带通滤波电路板，所述第一带通滤波电路和所述第二带通滤波电路形成于所述带通滤波电路板上；

所述带通滤波电路板的底层为接地层，所述接地层焊接于所述主电路板的底面。

7.根据权利要求6所述的射频耦合装置，其特征在于，所述主电路板上在位于所述支通路射频电缆两端处分别设有过孔，所述支通路射频电缆的两端分别通过穿过所述过孔的镀银铜线与所述带通滤波电路板连接。

8.根据权利要求3所述的射频耦合装置，其特征在于，所述主通路射频电缆和支通路射频电缆均为同轴电缆，所述主通路射频电缆和支通路射频电缆的外皮与所述主电路板的地线焊接。

9.根据权利要求1所述的射频耦合装置，其特征在于，所述第一负载匹配电路包括并联的第一定向电阻、第二定向电阻，所述第二负载匹配电路包括并联的第三定向电阻和第四定向电阻；

所述第一定向电阻和所述第二定向电阻的一端均与所述支通路射频电缆的第一端连接，所述第一定向电阻和所述第二定向电阻的另一端均接地；

所述第三定向电阻和所述第四定向电阻的一端均与所述支通路射频电缆的第二端连接，所述第三定向电阻和所述第四定向电阻的另一端均接地；

所述第一定向电阻、所述第二定向电阻、所述第三定向电阻和所述第四定向电阻的阻值均为外接负载网络阻值的两倍。

10.根据权利要求2所述的射频耦合装置，其特征在于，所述第一带通滤波电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感和第三电感；

所述第二电感的一端与所述第二电容的一端连接，所述第一电容的一端和所述第一电感的一端分别与所述第二电感的另一端连接，所述第一电容的另一端和所述第一电感的另一端均接地；所述第三电感的一端和所述第三电容的一端分别与所述第二电容的另一端连接，所述第三电感的另一端和所述第三电容的另一端接地；

所述第二带通滤波电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第四电感、第五电感和第六电感；

所述第五电感的一端与所述第五电容的一端连接，所述第四电容的一端和所述第四电感的一端分别与所述第五电感的另一端电连接，所述第四电容的另一端和所述第四电感的另一端均接地；所述第六电感的一端和所述第六电容的一端分别与所述第五电容的另一端连接，所述第六电感的另一端和所述第六电容的另一端均接地。

11.根据权利要求3所述的射频耦合装置，其特征在于，还包括第一双向稳压管和第二双向稳压管，所述第一带通滤波电路的输出端通过所述第一双向稳压管与所述第一采样输出端连接，所述第二带通滤波电路的输出端通过所述第二双向稳压管与所述第二采样输出端连接。

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