CN113871832B - 耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种耦合装置。耦合装置包括：第一耦合器，具有第一端口、第二端口、第一耦合端口和第一隔离端口，其中将第一端口作为耦合装置的输入端口，将第一隔离端口作为耦合装置的隔离端口；第二耦合器，具有第三端口、第四端口和第二耦合端口，其中将第二耦合端口作为耦合装置的耦合端口，第三端口与第一耦合端口电连接；功分器，具有与第二端口电连接的第五端口，与第四端口电连接的第六端口，和第七端口，其中将第七端口作为耦合装置的输出端口。本公开能够有效实现室分系统的信号平衡。
Description
技术领域
本公开涉及通信领域，特别涉及一种耦合装置。
背景技术
室内分布系统利用室内天线分布系统，将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。
发明内容
发明人注意到，在相关技术中，由于无源回路的室内分布系统的两路信号不平衡，从而降低了用户体验。
据此，本公开提供一种耦合装置，能够有效实现无源回路MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)室分系统的信号平衡。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种耦合装置，包括：第一耦合器，具有第一端口、第二端口、第一耦合端口和第一隔离端口，其中将所述第一端口作为所述耦合装置的输入端口，将所述第一隔离端口作为所述耦合装置的隔离端口；第二耦合器，具有第三端口、第四端口和第二耦合端口，其中将所述第二耦合端口作为所述耦合装置的耦合端口，所述第三端口与所述第一耦合端口电连接；功分器，具有与所述第二端口电连接的第五端口，与所述第四端口电连接的第六端口，和第七端口，其中将所述第七端口作为所述耦合装置的输出端口。
在一些实施例中，在正向工作情况下，所述第一耦合器根据所述第一端口采集到的第一输入信号，在所述第二端口输出具有第一相移的第一输出信号，在所述第一耦合端口输出第二输出信号；所述第二耦合器根据所述第三端口采集到的第二输出信号，在所述第四端口输出具有第二相移的第三输出信号；所述功分器根据所述第五端口采集到的所述第一输出信号，以及所述第六端口采集到的所述第三输出信号，在所述第七端口输出合成信号。
在一些实施例中，所述第一输出信号具有第一幅度；所述第三输出信号具有第二幅度；所述第一幅度和所述第二幅度的比值等于所述功分器的功率分配比。
在一些实施例中，所述第一相移为0.5λ；所述第二相移为1.5λ。
在一些实施例中，所述第二耦合器还根据所述第三端口采集到的第二输出信号，在所述第二耦合端口输出耦合信号。
在一些实施例中，所述耦合装置的耦合度为所述第一耦合器的耦合度和所述第二耦合器的耦合度之和。
在一些实施例中，在反向工作情况下，所述功分器根据所述第七端口采集到的第二输入信号，在所述第五端口输出第四输出信号，在所述第六端口输出第五输出信号；所述第二耦合器根据所述第四端口采集到的所述第五输出信号，在所述第三端口输出第七输出信号；所述第一耦合器根据所述第二端口采集到的第四输出信号，在所述第一端口输出具有第三相移的第六输出信号；还根据所述第一耦合端口采集到的第七输出信号，在所述第一端口输出具有第四相移的第八输出信号。
在一些实施例中，所述第三相移为0.5λ；所述第四相移为1.5λ。
在一些实施例中，所述第一耦合器还根据所述第二端口采集到的第四输出信号、在所述第一隔离端口输出具有第五相移的第一隔离信号；还根据所述第一耦合端口采集到的第七输出信号，在所述第一隔离端口输出具有第六相移的第二隔离信号。
在一些实施例中，所述第五相移为λ；所述第六相移为3λ。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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公开的一些实施例，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为本公开一个实施例的耦合装置的结构示意图；
图2为本公开另一个实施例的耦合装置的结构示意图；
图3为本公开又一个实施例的耦合装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本公开一个实施例的耦合装置的结构示意图。如图1所示，耦合装置包括第一耦合器1、第二耦合器2和功分器3。
第一耦合器1具有第一端口11、第二端口12、第一耦合端口13和第一隔离端口14，其中将第一端口11作为耦合装置的输入端口，将第一隔离端口14作为耦合装置的隔离端口。
第二耦合器2具有第三端口21、第四端口22和第二耦合端口23，其中将第二耦合端口23作为耦合装置的耦合端口，第三端口21与第一耦合端口13电连接。
功分器3具有第五端口31、第六端口32和第七端口33，其中第五端口31与第二端口12电，第六端口32与第四端口22电连接。将第七端口作为耦合装置的输出端口。
这里需要说明的是，耦合装置的输入端口和耦合装置的耦合端口之间的耦合度、以及耦合装置的输出端口和耦合装置的隔离端口之间的耦合度能够独立设计，互不关联，双向耦合度不对称。由此可在回路室分系统中实现MIMO信号平衡，提升系统性能。
在一些实施例中，第一耦合器1的耦合度可为5dB、7dB等。第二耦合器2的耦合度可为7dB、10dB、15dB等。功分器3为反向隔离非等分功分器。第一耦合器1、第二耦合器2、功分器3均可利用非等分电桥实现。例如，各组件均可用微带线或带状线方式实现。
如图2所示，在正向工作情况下，第一耦合器1根据第一端口11采集到的第一输入信号，在第二端口12输出具有第一相移的第一输出信号，在第一耦合端口13输出第二输出信号，如图2中的信号41所示。
第二耦合器2根据第三端口21采集到的第二输出信号，在第四端口22输出具有第二相移的第三输出信号，如图2中的信号42所示。
功分器3根据第五端口31采集到的第一输出信号，以及第六端口32采集到的第三输出信号，在第七端口输出合成信号。
在一些实施例中，第一输出信号具有第一幅度，第三输出信号具有第二幅度。第一幅度和第二幅度的比值等于功分器的功率分配比。耦合装置的插入损耗约为第一耦合器和第二耦合器的插入损耗之和。
在一些实施例中，第一输出信号具有的第一相移为0.5λ，第三输出信号具有的第二相移为1.5λ。即第一输出信号和第三输出信号到达功分器3的相位相同。
在一些实施例中，如图2所示，第二耦合器2还根据第三端口21采集到的第二输出信号，在第二耦合端口23输出耦合信号，如图2中的信号43所示。
这里需要说明的是，耦合装置的耦合度为第一耦合器1的耦合度和第二耦合器2的耦合度之和。
如图3所示，在反向工作情况下，功分器3根据第七端口33采集到的第二输入信号，在第五端口31输出第四输出信号，在第六端口32输出第五输出信号。
第一耦合器1根据第二端口12采集到的第四输出信号，在第一端口11输出具有第三相移的第六输出信号，如图3中的信号51所示。
第二耦合器2根据第四端口22采集到的第五输出信号，在第三端口21输出第七输出信号。
第一耦合器1根据第一耦合端口13采集到的第七输出信号，在第一端口11输出具有第四相移的第八输出信号，如图3中的信号54所示。
在一些实施例中，第六输出信号具有的第三相移为0.5λ，第八输出信号具有的第四相移为1.5λ。第一耦合器1在第一端口11进行功率合成后输出，插入损耗约为第一耦合器的插入损耗。
在一些实施例中，如图3所示，第一耦合器1根据第二端口12采集到的第四输出信号、在第一隔离端口14输出具有第五相移的第一隔离信号，如图3中的信号52所示。
第一耦合器1还根据第一耦合端口13采集到的第七输出信号，在第一隔离端口14输出具有第六相移的第二隔离信号，如图3中的信号53所示。
在一些实施例中，第一隔离信号具有的第五相移为λ，第二隔离信号具有的第六相移为3λ。在隔离端口功率合成后输出，插入损耗约为第一耦合器的插入损耗。
通过实施本公开上述实施例，能够得到一种双向不对称的耦合装置。具体参数可为：频带范围包含700-3700MHz，耦合装置的输入端口到耦合装置的耦合端口的耦合度、以及耦合装置的输出端口到耦合装置的隔离端口的耦合度可独立设计。插入损耗(dB)：≤1.5，驻波：≤1.5。
耦合装置的输入端口到耦合装置的耦合端口的耦合度可为5dB、6dB、7dB、10dB、15dB、20dB、40dB等类型，耦合装置的输出端口到耦合装置的隔离端口的耦合度可为5dB、6dB、7dB、10dB、15dB、20dB等类型。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.一种耦合装置，包括：
第一耦合器，具有第一端口、第二端口、第一耦合端口和第一隔离端口，其中将所述第一端口作为所述耦合装置的输入端口，将所述第一隔离端口作为所述耦合装置的隔离端口；
第二耦合器，具有第三端口、第四端口和第二耦合端口，其中将所述第二耦合端口作为所述耦合装置的耦合端口，所述第三端口与所述第一耦合端口电连接；
功分器，具有与所述第二端口电连接的第五端口，与所述第四端口电连接的第六端口，和第七端口，其中将所述第七端口作为所述耦合装置的输出端口；
其中，在正向工作情况下，所述第一耦合器根据所述第一端口采集到的第一输入信号，在所述第二端口输出具有第一相移的第一输出信号，在所述第一耦合端口输出第二输出信号；
所述第二耦合器根据所述第三端口采集到的第二输出信号，在所述第四端口输出具有第二相移的第三输出信号；
所述功分器根据所述第五端口采集到的所述第一输出信号，以及所述第六端口采集到的所述第三输出信号，在所述第七端口输出合成信号。
2.根据权利要求1所述的耦合装置，其中，
所述第一输出信号具有第一幅度；
所述第三输出信号具有第二幅度；
所述第一幅度和所述第二幅度的比值等于所述功分器的功率分配比。
3.根据权利要求1所述的耦合装置，其中，
所述第一相移为0.5λ；
所述第二相移为1.5λ。
4.根据权利要求1所述的耦合装置，其中，
所述第二耦合器还根据所述第三端口采集到的第二输出信号，在所述第二耦合端口输出耦合信号。
5.根据权利要求4所述的耦合装置，其中，
所述耦合装置的耦合度为所述第一耦合器的耦合度和所述第二耦合器的耦合度之和。
6.根据权利要求1所述的耦合装置，其中，
在反向工作情况下，所述功分器根据所述第七端口采集到的第二输入信号，在所述第五端口输出第四输出信号，在所述第六端口输出第五输出信号；
所述第二耦合器根据所述第四端口采集到的所述第五输出信号，在所述第三端口输出第七输出信号；
所述第一耦合器根据所述第二端口采集到的第四输出信号，在所述第一端口输出具有第三相移的第六输出信号；还根据所述第一耦合端口采集到的第七输出信号，在所述第一端口输出具有第四相移的第八输出信号。
7.根据权利要求6所述的耦合装置，其中，
所述第三相移为0.5λ；
所述第四相移为1.5λ。
8.根据权利要求6所述的耦合装置，其中，
所述第一耦合器还根据所述第二端口采集到的第四输出信号、在所述第一隔离端口输出具有第五相移的第一隔离信号；还根据所述第一耦合端口采集到的第七输出信号，在所述第一隔离端口输出具有第六相移的第二隔离信号。
9.根据权利要求8所述的耦合装置，其中，
所述第五相移为λ；
所述第六相移为3λ。
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