CN117713864A - 具有用于低损耗阻抗匹配的可成形差分耦合线的射频电路 - Google Patents
具有用于低损耗阻抗匹配的可成形差分耦合线的射频电路 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及具有用于低损耗阻抗匹配的可成形差分耦合线的射频电路。一种电子设备可包括具有耦合到差分耦合线的一个或多个射频放大器的无线电路。这些差分耦合线可在最小功率损耗的情况下提供用于射频放大器的路由和阻抗匹配。这些差分耦合线可包括第一对耦合线和第二对耦合线。该第一对耦合线可包括耦合到第一电压线的第一导电路由路径和沿该第一导电路由路径布设并且耦合到第二电压线的第二导电路由路径。该第二对耦合线可包括耦合到该第一电压线的第三导电路由路径和沿该第三导电路由路径布设并且耦合到该第二电压线的第四导电路由路径。
Description
本申请要求于2023年6月23日提交的美国专利申请18/340,720号和于2022年9月14日提交的美国临时专利申请63/406,636号的优先权,这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及电子设备,并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。
背景技术
电子设备常具备无线通信能力。具备无线通信能力的电子设备具有无线通信电路,该无线通信电路具有一个或多个天线。无线通信电路中的无线收发器电路使用天线来发射和接收射频信号。
由天线发射和在天线处接收的射频信号可通过一个或多个射频放大器进行馈送。沿发射链或接收链的放大器可经由变压器和传输线连接在一起。该变压器可占用大量电路面积,同时引入匹配损耗。此外,可要求变压器装配在像矩形或正方形的区域中以使它们的性能最大化,这对总体设计施加了额外约束。
正是在这种情况下,产生本文的实施方案。
发明内容
电子设备可包括无线通信电路。该无线通信电路可包括:一个或多个处理器或信号处理块,该一个或多个处理器或信号处理块用于生成并接收基带(数字)信号;收发器,该收发器具有用于基于该基带信号生成对应射频信号的发射器并且具有用于基于所接收的射频信号生成对应基带信号的接收器;一个或多个射频发射放大器,该一个或多个射频发射放大器被配置为放大射频信号以供该电子设备中的一个或多个天线发射;以及一个或多个射频接收放大器,该一个或多个射频接收放大器被配置为放大由该电子设备中的一个或多个天线所接收的射频信号。该无线电路中的射频放大器可使用差分耦合线来连接。
本公开的一个方面提供了一种电路,该电路包括第一放大器和差分耦合线。该差分耦合线可包括连接到该第一放大器的第一输出端子的第一对耦合线和连接到该第一放大器的第二输出端子的第二对耦合线。该第一对耦合线可包括:第一导电路径,该第一导电路径具有耦合到该第一放大器的该第一输出端子的第一远侧端部并且具有耦合到偏置电压线的第二远侧端部;以及第二导电路径,该第二导电路径沿该第一导电路径布设并且具有耦合到接地线的第一远侧端部以及具有第二远侧端部。该第二对耦合线可包括:第三导电路径,该第三导电路径具有耦合到该第一放大器的该第二输出端子的第一远侧端部并且具有耦合到该偏置电压线的第二远侧端部;以及第四导电路径,该第四导电路径沿该第三导电路径布设,并且具有耦合到该接地线的第一远侧端部以及具有第二远侧端部。该第一导电路径的该第一远侧端部能够直接连接到该第一放大器的该第一输出端子,并且其中该第三导电路径的该第一远侧端部直接连接到该第一放大器的该第二输出端子。
该电路还能够包括:第二放大器,该第二放大器被配置为经由该差分耦合线接收信号;第一差分传输线,该第一差分传输线可选地耦合在该第一放大器和该差分耦合线之间;以及第二差分传输线,该第二差分传输线可选地耦合在该差分耦合线和该第二放大器之间。该差分耦合线可被配置为提供该第一放大器和该第二放大器之间的阻抗匹配。该第一对耦合线和该第二对耦合线可以是边缘耦合带状线、具有或不具有接地的边缘耦合共面波导或宽边耦合带状线。
本公开的一个方面提供了一种电路,该电路包括第一放大器和差分耦合线。该差分耦合线可包括连接到该第一放大器的第一输入端子的第一对耦合线和连接到该第一放大器的第二输入端子的第二对耦合线。该第一对耦合线可包括:第一导电路径,该第一导电路径具有第一远侧端部并且具有耦合到偏置电压线的第二远侧端部;以及第二导电路径,该第二导电路径沿该第一导电路径布设,并且具有耦合到接地线的第一远侧端部以及具有耦合到该第一放大器的该第一输入端子的第二远侧端部。该第二对耦合线可包括:第三导电路径,该第三导电路径具有第一远侧端部并且具有耦合到该偏置电压线的第二远侧端部;以及第四导电路径,该第四导电路径沿该第三导电路径布设,并且具有耦合到该接地线的第一远侧端部以及具有耦合到该第一放大器的该第二输入端子的第二远侧端部。
本公开的一个方面提供了一种电路,该电路包括:射频放大器;以及差分耦合线,该差分耦合线被配置为提供用于该射频放大器的阻抗匹配。该差分耦合线可包括:第一导电路由路径,该第一导电路由路径耦合在该射频放大器和第一电压线之间;第二导电路由路径,该第二导电路由路径平行于该第一导电路由路径布设并且耦合到与该第一电压线不同的第二电压线;第三导电路由路径,该第三导电路由路径耦合在该射频放大器和该第一电压线之间;以及第四导电路由路径,该第四导电路由路径平行于该第三导电路由路径布设并且耦合到该第二电压线。该电路还可包括差分传输线,该差分传输线耦合在该射频放大器和该差分耦合线之间。该电路还可包括差分传输线,该差分传输线耦合在该差分耦合线和附加射频放大器之间,该附加射频放大器被配置为从该射频放大器接收射频信号。
本公开的一个方面提供了一种分配器电路,该分配器电路包括:第一放大器级;第二放大器级,该第二放大器级具有第一放大器和第二放大器;第一组差分耦合线,该第一组差分耦合线耦合在该第一放大器级和该第二放大器级中的第一放大器之间;以及第二组差分耦合线,该第二组差分耦合线耦合在该第一放大器级和该第二放大器级中的第二放大器之间。该分配器电路还可包括:第三组差分耦合线和第四组差分耦合线,该第三组差分耦合线和该第四组差分耦合线耦合到该第二放大器级中的第一放大器的输出端;以及第五组差分耦合线和第六组差分耦合线,该第五组差分耦合线和该第六组差分耦合线耦合到该第二放大器级中的第二放大器的输出端。该第一组差分耦合线、该第二组差分耦合线、该第三组差分耦合线、该第四组差分耦合线、该第五组差分耦合线和该第六组差分耦合线中的至少一者可包括:第一导电路由路径,该第一导电路由路径耦合到第一电压线;第二导电路由路径,该第二导电路由路径沿该第一导电路由路径布设并且耦合到与该第一电压线不同的第二电压线;第三导电路由路径,该第三导电路由路径耦合到该第一电压线;以及第四导电路由路径,该第四导电路由路径沿该第三导电路由路径布设并且耦合到该第二电压线。
附图说明
图1是根据一些实施方案的具有无线电路的例示性电子设备的图示。
图2是根据一些实施方案的具有放大器的例示性无线电路的图示。
图3是根据一些实施方案的包括耦合到放大器的输入端的变压器和用于输出匹配的差分耦合线的例示性射频信号路径的图示。
图4是根据一些实施方案的包括耦合到放大器的输入端的传输线和用于输出匹配的差分耦合线的例示性射频信号路径的图示。
图5是根据一些实施方案的例示性边缘耦合带状线的横截面侧视图。
图6是根据一些实施方案的例示性宽边耦合带状线的横截面侧视图。
图7是根据一些实施方案的包括第一放大器、第二放大器以及用于提供第一放大器和第二放大器之间的级间匹配的差分耦合线的例示性射频信号路径的图示。
图8是示出根据一些实施方案的可如何使用差分耦合线和差分传输线来使图7的第一放大器的输出阻抗与第二放大器的输入阻抗匹配的史密斯圆图。
图9是根据一些实施方案的绘制随频率变化的正向电压增益的图示,其比较了不同阻抗匹配电路。
图10是根据一些实施方案的使用差分耦合线形成的例示性有源信号分配器电路的图示。
具体实施方式
电子设备,诸如图1的设备10可具备无线电路。无线电路可包括被配置为放大沿发射路径或接收路径的射频信号的一个或多个放大器。差分耦合线可用于将一个放大器互连到另一放大器。以该方式布置,差分耦合线和可选地附加差分传输线可在不使用任何变压器的情况下提供两个连续放大器级之间的级间阻抗匹配和路由。差分耦合线可用于将一个放大器连接到一个或多个输入-输出电路。术语“连接”或“耦合”可指直接连接或包括一个或多个居间部件的间接连接。以该方式布置,差分耦合线可在不使用任何变压器的情况下提供放大器和输入-输出电路之间的阻抗匹配和路由。差分耦合线可包括承载差分信号的第一对并联耦合线和第二对并联耦合线。第一对耦合线和第二对耦合线中的并联耦合线可以是边缘耦合微带线、宽边耦合微带线或其他类型的耦合微带线。该边缘耦合线还可被实现为边缘耦合共面波导、具有接地的边缘耦合共面波导和边缘耦合接地共面波导。以该方式配置和操作,差分耦合线可有助于减小电路面积,同时减小匹配损耗。
图1的电子设备10可以是:计算设备,诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备;较小的设备,诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备;或者佩戴在用户头部上的其他装备;或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备;或者其他电子装备。
如图1中的功能框图所示,设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如,不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些实施方案中,外壳12的部分或全部可由介电或其他低电导率材料(例如,玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他实施方案中,外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置,诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如,被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如,静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
控制电路14可包括处理电路,诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(CPU)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如,专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如,存储电路16可以包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。存储在存储电路16上的软件代码可由处理电路18来执行。
控制电路14可用于运行设备10上的软件,诸如卫星导航应用程序、互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备进行交互,控制电路14可用于实现通信协议。可使用控制电路14实现的通信协议包括:互联网协议、无线局域网(WLAN)协议(例如,IEEE802.11协议——有时称为)、用于其他短距离无线通信链路的协议诸如协议或其他无线个人区域网(WPAN)协议、IEEE 802.11ad协议(例如,超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如,3G协议、4G(LTE)协议、5G协议等)、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如,全球定位系统(GPS)协议、全球导航卫星系统(GLONASS)协议等)、基于天线的空间测距协议(例如,在毫米和厘米波频率下传送的信号的无线电探测与测距(RADAR)协议或其他期望的距离检测协议)或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(RAT)相关联,该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。
设备10可包括输入-输出电路20。输入-输出电路20可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许将数据供应给设备10并且允许将数据从设备10提供给外部设备。输入-输出设备22可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如,输入-输出设备22可包括触摸传感器、显示器(例如,触敏显示器和/或力敏显示器)、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械、电容、光学等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(加速度计、陀螺仪和/或检测运动的罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁传感器、力传感器(例如,耦接到显示器以检测施加到显示器的压力的力传感器)等。在一些配置中,键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接耦接至设备10(例如,输入-输出设备22中的一些可为经由有线或无线链路耦接至设备10的主处理单元或其他部分的外围设备)。
输入-输出电路20可包括无线电路24以支持无线通信。无线电路24(在本文中有时被称为无线通信电路24)可包括一个或多个天线。无线电路24还可包括基带处理器电路、收发器电路、放大器电路、滤波器电路、切换电路、射频传输线和/或用于利用天线发射和/或接收射频信号的任何其他电路。
无线电路24可以在无线电频率(在本文中有时称为通信频带或简称为“带”)的对应频带内发射和/或接收射频信号。由无线电路24处理的频带可以包括无线局域网(WLAN)频带(例如,(IEEE 802.11)或其他WLAN通信频带)诸如2.4GHz WLAN频带(例如,2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN频带(例如,5180MHz至5825MHz)、/>6E频带(例如,5925MHz至7125MHz)和/或其他/>频带(例如,1875MHz至5160MHz);无线个人区域网(WPAN)频带诸如2.4GHz />频带或其他WPAN通信频带;蜂窝电话频带(例如,约600MHz至约5GHz的频带、3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的5G新空口频率范围1(FR1)频带、在20GHz和60GHz之间的5G新空口频率范围2(FR2)频带等);10GHz至300GHz之间的其他厘米或毫米波频带;近场通信频带(例如,13.56MHz);卫星导航频带(例如,1565MHz至1610MHz的GPS频带、全球卫星导航系统(GLONASS)频带、北斗卫星导航系统(BDS)频带等);在IEEE802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议下工作的超宽带(UWB)频带;在3GPP无线通信标准族下的通信频带;在IEEE 802.XX标准族下的通信频带,和/或任何其他期望的感兴趣的频带。
图2是示出无线电路24内的例示性部件的图示。如图2所示,无线电路24可包括处理器诸如处理器26、射频(RF)收发器电路诸如射频收发器28、射频前端电路诸如射频前端模块(FEM)40以及天线42。处理器26可以是基带处理器、应用处理器、通用处理器、微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、专用信号处理硬件或其他类型的处理器。处理器26可通过路径34耦合到收发器28。收发器28可经由射频传输线路径36耦接到天线42。射频前端模块40可设置在收发器28与天线42之间的射频传输线路径36上。
在图2的示例中,为了清楚起见,无线电路24被示出为仅包括单个处理器26、单个收发器28、单个前端模块40和单个天线42。一般来讲,无线电路24可包括任何期望数量的处理器26、任何期望数量的收发器28、任何期望数量的前端模块40和任何期望数量的天线42。每个处理器26可通过相应路径34耦接到一个或多个收发器28。每个收发器28可包括被配置为将上行链路信号输出到天线42的发射器电路30,可包括被配置为从天线42接收下行链路信号的接收器电路32,并且可通过相应射频传输线路径36耦接到一个或多个天线42。每个射频传输线路径36可具有设置在其上的相应前端模块40。如果需要,两个或更多个前端模块40可设置在相同射频传输线路径36上。如果需要,可在其上没有设置任何前端模块的情况下实现无线电路24中的射频传输线路径36中的一个或多个射频传输线路径。
射频传输线路径36可耦接到天线42上的天线馈电部。天线馈电部可例如包括正天线馈电端子和接地天线馈电端子。射频传输线路径36可具有正传输线信号路径,该正传输线信号路径耦接到天线42上的正天线馈电端子。射频传输线路径36可具有接地传输线信号路径,该接地传输线信号路径耦接到天线42上的接地天线馈电端子。该示例仅仅是例示性的,并且一般来讲,天线42可使用任何期望的天线馈电方案来馈电。如果需要,天线42可具有耦接到一个或多个射频传输线路径36的多个天线馈电部。
射频传输线路径36可包括用于对设备10(图1)内的射频天线信号进行路由的传输线。设备10中的传输线可包括同轴电缆、微带传输线、带状线传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状线传输线、由这些类型的传输线的组合形成的传输线等。设备10中的传输线诸如射频传输线路径36中的传输线可集成到刚性和/或柔性印刷电路板中。
在执行无线发射时,处理器26可通过路径34向收发器28提供发射信号(例如,数字或基带信号)。收发器28还可包括用于将从处理器26接收的发射(基带)信号转换为对应射频信号的电路。例如,收发器电路28可包括用于在通过天线42传输之前将发射(基带)信号上变频(或调制)为射频的混频器电路54。其中处理器26与收发器28通信的图2的示例仅为例示性的。一般来讲,收发器28可以与基带处理器、应用处理器、通用处理器、微控制器、微处理器或电路18内的一个或多个处理器通信。收发器电路28还可包括用于在数字域与模拟域之间转换信号的数模转换器(DAC)电路和/或模数转换器(ADC)电路。收发器28可使用发射器(TX)30经由射频传输线路径36和前端模块40通过天线42传输射频信号。天线42可通过将射频信号辐射到自由空间中来将射频信号传输到外部无线装备。
在执行无线接收时,天线42可从外部无线装备接收射频信号。可将所接收的射频信号经由射频传输线路径36和前端模块40传送到收发器28。收发器28可以包括用于从前端模块40接收信号和用于将所接收的射频信号转换为对应的基带信号的电路,诸如接收器(RX)32。例如,收发器28可包括用于在通过路径34将所接收的信号传送到处理器26之前将所接收的射频信号下变频(或解调)为基带频率的混频器电路54。
前端模块(FEM)40可包括对通过射频传输线路径36传送(发射和/或接收)的射频信号操作的射频前端电路。例如,FEM 40可包括前端模块(FEM)部件,诸如射频滤波器电路44(例如,低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器、带通滤波器、复用电路、双工器电路、天线共用器电路、三工器电路等)、切换电路46(例如,一个或多个射频开关)、射频放大器电路48(例如,一个或多个功率放大器电路50和/或一个或多个低噪声放大器电路52)、阻抗匹配电路(例如,帮助匹配天线42的阻抗与射频传输线36的阻抗的电路)、天线调谐电路(例如,调节天线42的频率响应的电容器、电阻器、电感器和/或开关的网络)、射频耦合器电路、电荷泵电路、电源管理电路、数字控制和接口电路,和/或对由天线42发射和/或接收的射频信号进行操作的任何其他期望的电路。可将前端模块部件中的每一者安装到公共(共享)衬底,诸如刚性印刷电路板衬底或柔性印刷电路衬底。如果需要,各种前端模块部件还可以集成到单个集成电路芯片中。如果需要,放大器电路48和/或前端40中的其他部件(诸如滤波器电路44)也可以被实现为收发器电路28的一部分。
滤波器电路44、切换电路46、放大器电路48和其他电路可以沿射频传输线路径36设置,可以结合到FEM 40中,和/或可以结合到天线42中(例如,以支持天线调谐、以支持在期望频带中的操作等)。可(例如,使用控制电路14)调节这些部件(在本文中有时被称为天线调谐部件)以随时间调节天线42的频率响应和无线性能。
收发器28可与前端模块40分开。例如,可在另一个衬底诸如设备10的主逻辑板、刚性印刷电路板或并非前端模块40的一部分的柔性印刷电路上形成收发器28。虽然为了清楚起见,在图1的示例中,控制电路14被示出为与无线电路24分开,但是无线电路24可包括处理电路和/或存储电路,该处理电路形成处理电路18的一部分,该存储电路形成控制电路14的存储电路16的一部分(例如,控制电路14的各部分可在无线电路24上实现)。作为一个示例,处理器26和/或收发器28的部分(例如,收发器28上的主机处理器)可形成控制电路14的一部分。控制电路14(例如,处理器26上形成的控制电路14的部分、收发器28上形成的控制电路14的部分和/或与无线电路24分开的控制电路14的部分)可提供控制前端模块40的操作的控制信号(例如,通过设备10中的一个或多个控制路径)。
收发器电路28可包括处理WLAN通信频带(例如,(IEEE 802.11)或其他WLAN通信频带)诸如2.4GHz WLAN频带(例如,2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN频带(例如,5180MHz至5825MHz)、/>6E频带(例如,5925MHz至7125MHz)和/或其他/>频带(例如,1875MHz至5160MHz)的无线局域网收发器电路;处理2.4GHz />频带或其他WPAN通信频带的无线个人区域网收发器电路;处理蜂窝电话频带(例如,约600MHz至约5GHz的频带、3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的5G新空口频率范围1(FR1)频带、在20GHz和60GHz之间的5G新空口频率范围2(FR2)频带等)的蜂窝电话收发器电路;处理近场通信频带(例如,13.56MHz)的近场通信(NFC)收发器电路;处理卫星导航频带(例如,1565MHz至1610MHz的GPS频带、全球卫星导航系统(GLONASS)频带、北斗卫星导航系统(BDS)频带等)的卫星导航接收器电路;使用IEEE 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议来处理通信的超宽带(UWB)收发器电路;和/或用于覆盖任何其他期望的感兴趣通信频带的任何其他期望的射频收发器电路。
无线电路24可包括一个或多个天线,诸如天线42。可使用任何期望的天线结构来形成天线42。例如,天线42可以是具有谐振元件的天线,该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋天线结构、单极天线、偶极、这些设计的混合等形成。两个或更多个天线42可被布置成一个或多个相控天线阵列(例如,用于在毫米波频率下传送射频信号)。寄生元件可包括在天线42中以调节天线性能。天线42可设置有导电腔,该导电腔支撑天线42的天线谐振元件(例如,天线42可以是背腔天线,诸如背腔隙缝天线)。
设计射频传输线路径36可能是具有挑战性的。例如,考虑其中射频放大器具有耦合到附加射频电路部件诸如天线或另一放大器的输出端口的场景。差分传输线可用于将射频放大器耦合到附加射频电路。为了提供阻抗匹配,一个或多个变压器可设置在射频传输线路径中。例如,变压器可耦合在射频放大器的输出端口和差分传输线之间,以提供放大器和传输线之间的适当阻抗匹配。然而,将变压器用于阻抗匹配占用大量电路面积,同时引入一些匹配(功率)损耗。此外,将差分传输线用于信号路由也可能引入线(功率)损耗。
根据一个实施方案,差分耦合线可用于提供阻抗匹配功能和路由功能两者。差分耦合线的双重目的可避免在射频信号路径中使用阻抗匹配变压器,这可有助于显著减小芯片面积,同时使射频信号路径中的匹配/功率损耗最小化。图3是包括耦合到一组差分耦合线70的放大器60的例示性射频信号路径的图示。如图3所示,放大器60可具有耦合到变压器诸如变压器62的差分输入端口,并且可具有耦合到一组差分耦合线70的差分输出端口。放大器60通常可表示射频(RF)放大器,诸如发射路径中的功率放大器50、接收路径中的低噪声放大器52和/或前端模块40或收发器电路28内的其他放大器。变压器62可包括初级线圈(绕组)64和耦合到放大器60的输入端口的次级线圈(绕组)66。变压器62可用于从前端模块40或收发器28内的另一电路接收射频信号,并且有时称为输入耦合变压器62。
该组差分耦合线70可直接耦合(连接)到放大器60的差分输出端口。线70可包括第一对耦合线72-1a和72-1b以及第二对耦合线72-2a和72-2b。术语“耦合线”在本文中可称为并定义为是彼此电容耦合并且磁耦合的至少两根细长导电线。线72-1a可以是具有耦合到放大器60的第一输出端子的第一端子(第一远侧端部)并且具有耦合到偏置电压线76的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。偏置电压线76可接收正电源电压或者小于或大于该正电源电压的某个其他偏置电压。线72-1b可以是具有耦合到接地线74(例如,其上提供接地电压的接地电源线)的第一端子(第一远侧端部)并且具有耦合到输出端口78的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。
线72-1a和72-1b可彼此平行地布设。虽然在图3的示例中绘制为直线,但线72-1a和72-1b不需要完全笔直并且可具有一个或多个拐弯、可以是弯曲的、可跨集成电路芯片的表面竖直和/或水平地布设并且/或者可形成具有任何期望形状的路由路径。线72-1a和72-1b可具有相同的占有面积。线72-1b通常应当沿或遵循线72-1a布设,并因此具有与线72-1a相同或类似的长度。线72-1a和72-1b之间的电容耦合量和磁耦合量应当通过将它们之间的间距选择为满足先前电路和随后电路之间所需的阻抗变换来设计。线72-1a和72-1b可相当长。作为示例,线72-1a和72-1b可各自至少50微米长、50微米-100微米长、100微米-200微米长、200微米-400微米长或大于400微米长。彼此靠近且并排布设的导电线72-1a和72-1b有时统称并定义为“耦合线”或彼此电容耦合并且磁耦合的一对耦合线。
耦合线72-1a和72-1b可紧挨彼此横向地形成(如图5的横截面侧视图所示)或者可在彼此的顶部上竖直地形成(如图6的横截面侧视图所示)。图5示出在半导体衬底84上形成并且由介电(绝缘)材料86覆盖的耦合线72a和72b两者。其中耦合线72a和72b形成在同一平面中的该布置有时称为边缘耦合微带配置。这是例示性的。如果需要,边缘耦合线还可被实现为边缘耦合共面波导、具有接地的边缘耦合共面波导和边缘耦合接地共面波导。
图6示出其中线72b堆叠在线72a的顶部上(或者反过来)的另一布置。如图6所示,线72a形成在衬底84上,而线72b在介电(绝缘)材料86内设置在线72a之上。图6的其中线72b与线72a水平对准(例如,线72b从上方完全与线72a重叠并且覆盖该线)的示例是例示性的。如果需要,线72b可从线72a部分地偏移,使得线72b从上方仅部分地与线72a重叠或者覆盖该线。其中耦合线72a和72b形成在衬底84之上的不同平面中的布置有时称为宽边耦合微带配置。如果需要,可采用其他类型的耦合带状线或微带线布置。
线72-2a可以是具有耦合到放大器60的第二输出端子的第一端子(第一远侧端部)并且具有耦合到偏置电压线76的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。放大器60的第一输出端子和第二输出端子共同形成放大器60的差分输出端口。线72-2b可以是具有耦合到接地线74的第一端子(第一远侧端部)并且具有耦合到输出端口78的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。输出端口78(例如,差分接口)可耦合到另一集成电路芯片、天线或某个其他负载部件的接口。
线72-2a和72-2b可彼此平行地布设。虽然在图3的示例中绘制为直线,但线72-2a和72-2b不需要完全笔直并且可具有一个或多个拐弯、可以是弯曲的、可跨集成电路芯片的表面竖直和/或水平地布设并且/或者可形成具有任何期望形状的路由路径。线72-2a和72-2b可具有相同的占有面积。线72-2b通常应当沿或遵循线72-2a布设,并因此具有与线72-2a相同或类似的长度。线72-2a和72-2b之间的电容耦合量和磁耦合量应当通过将它们之间的间距选择为满足先前电路和随后电路之间所需的阻抗变换要求来设计。
线72-2a和72-2b可相当长。作为示例,线72-2a和72-2b可各自至少50微米长、50微米-100微米长、100微米-200微米长、200微米-400微米长或大于400微米长。彼此靠近且并排布设的导电线72-2a和72-2b有时统称并定义为“耦合线”或彼此电容耦合并且磁耦合的一对耦合线。耦合线72-2a和72-2b可以是边缘耦合带状线(参见例如图5)、宽边耦合带状线(参见例如图6)、共面波导、具有接地的共面波导、接地共面波导或其他类型的耦合线。为了维持路由通过差分耦合线70的差分信号的适当平衡,第一对耦合线72-1a和72-1b以及第二对耦合线72-2a和72-2b通常应当在相同方向上以相同方式(例如,以对称方式)布设。
如上所述,第一对耦合线72-1a和72-1b以及第二对耦合线72-2a和72-2b可统称并定义为差分耦合线70。差分耦合线70不仅可用于提供路由,还可用于提供阻抗匹配。例如,考虑其中输出端口78连接到100欧姆负载的场景。在这种场景中,差分耦合线70可(例如,通过选择耦合线的长度、宽度、形状、占有面积和其他物理特性)被设计并配置为使放大器60的输出端口的阻抗与100欧姆负载匹配。仅使用差分耦合线70来提供阻抗匹配功能避免了对单独输出变压器的需要,这可显著地减小原本由输出变压器占据的电路面积,同时还可使通过射频信号路径的匹配/功率损耗最小化。使用差分耦合线70来与100欧姆负载匹配的该示例是例示性的。一般来讲,差分耦合线70可用于提供与50欧姆负载、75欧姆负载、25欧姆负载、其他电阻性负载或其他类型的输出部件的阻抗匹配。
图4的其中放大器60具有耦合到变压器62的差分输入端口和耦合到差分耦合线70的差分输出端口的示例是例示性的。图4示出其中放大器60具有耦合到差分传输线80和82的差分输入端口以及耦合到差分耦合线70的差分输出端口的另一个实施方案。如图4所示,放大器60具有耦合到导电线80的第一输入端子和耦合到导电线82的第二输入端子。导电线80和82可共同形成差分传输线路径。换句话讲,放大器60可具有被配置为经由变压器(如图3的实施方案所示)或经由差分传输线路径(如图4的实施方案所示)接收射频信号的输入端。
图7示出其中可使用一组差分耦合线来提供两个不同放大器之间的阻抗匹配的另一个实施方案。如图7所示,差分耦合线70可耦合在第一放大器60-1(有时称为第一放大器级)和第二放大器60-2(有时称为第二放大器级)之间。放大器级60-1和60-2两者可以是差分射频放大器。差分耦合线70可包括第一对耦合线72-1a和72-1b以及第二对耦合线72-2a和72-2b。
线72-1a可以是具有经由可选的串联传输线90-1耦合到放大器60-1的第一输出端子的第一端子(第一远侧端部)并且具有耦合到偏置电压线76的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。偏置电压线76可接收正电源电压或者小于或大于该正电源电压的某个其他偏置电压。线72-1b可以是具有耦合到接地线74的第一端子(第一远侧端部)并且具有经由可选的串联传输线92-1耦合到放大器60-2的第一输入端子的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。
线72-1a和72-1b可彼此平行地布设。虽然在图7的示例中绘制为直线,但线72-1a和72-1b不需要完全笔直并且可具有一个或多个拐弯、可以是弯曲的、可跨集成电路芯片的表面竖直和/或水平地布设并且/或者可形成具有任何期望形状的路由路径。线72-1a和72-1b可具有相同的占有面积。线72-1b通常应当沿或遵循线72-1a布设,并因此具有与线72-1a相同或类似的长度。可通过使线72-1a和72-1b彼此靠近地形成来使它们之间的电容耦合量最大化。通过将线72-1a和72-1b彼此强耦合,该对耦合线弱耦合到相邻无源部件。线72-1a和72-1b可相当长。作为示例,线72-1a和72-1b可各自至少50微米长、50微米-100微米长、100微米-200微米长、200微米-400微米长或大于400微米长。彼此靠近且并排布设的导电线72-1a和72-1b有时统称并定义为“耦合线”或一对耦合线。
线72-2a可以是具有经由可选的串联传输线90-2耦合到放大器60-1的第二输出端子的第一端子(第一远侧端部)并且具有耦合到偏置电压线76的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。放大器60-1的第一输出端子和第二输出端子可共同用作放大器60-1的差分输出端口。线72-2b可以是具有耦合到接地线74的第一端子(第一远侧端部)并且具有经由可选的串联传输线92-2耦合到放大器60-2的第二输入端子的第二端子(第二远侧端部)的导电路由路径。放大器60-2的第一输入端子和第二输入端子可共同用作放大器60-2的差分输入端口。
线72-2a和72-2b可彼此平行地布设。虽然在图7的示例中绘制为直线,但线72-2a和72-2b不需要完全笔直并且可具有一个或多个拐弯、可以是弯曲的、可跨集成电路芯片的表面竖直和/或水平地布设并且/或者可形成具有任何期望形状的路由路径。线72-2a和72-2b可具有相同的占有面积。线72-2b通常应当沿或遵循线72-2a布设,并因此具有与线72-2a相同或类似的长度。可通过使线72-2a和72-2b彼此靠近地形成来使它们之间的电容耦合量最大化。通过将线72-2a和72-2b彼此强耦合,该对耦合线弱耦合到相邻无源部件。线72-2a和72-2b可相当长。作为示例,线72-2a和72-2b可各自至少50微米长、50微米-100微米长、100微米-200微米长、200微米-400微米长或大于400微米长。彼此靠近且并排布设的导电线72-2a和72-2b有时统称并定义为“耦合线”或一对耦合线。
耦合在第一放大器60-1的输出端和差分耦合线70之间的串联传输线90-1和90-2(有时统称为差分传输线90)是可选的(例如,可省略差分线90)。差分线90可比差分耦合线70短或长。类似地,耦合在差分耦合线70和第二放大器60-2的输入端之间的传输线92-1和92-2是可选的(例如,如果需要,可省略差分传输线92)。差分线92可比差分耦合线70短或长。
在图7的示例中,差分传输线90可耦合在第一放大器级和差分耦合线70之间,而差分传输线92可耦合在差分耦合线70和第二放大器级之间。作为另一示例,第一放大器级可直接连接到差分耦合线70(例如,省略线90-1和90-2),而差分传输线92可耦合在差分耦合线70和第二放大器级之间。作为另一示例,差分传输线90可耦合在第一放大器级和差分耦合线70之间,而差分耦合线70可直接连接到第二放大器级(例如,省略线92-1和92-2)。作为另一示例,第一放大器级可直接连接到差分耦合线70(例如,省略线90-1和90-2),差分耦合线70可直接连接到第二放大器级(例如,也省略线92-1和92-2)。
在这些各种组合中,差分耦合线70和/或串联传输线90/92(如果使用)可(例如,通过选择这些导电路径的长度、宽度、形状、占有面积和其他物理特性)被设计和配置为提供两个放大器60-1和60-2之间的必要路由和适当阻抗匹配以确保最小功率/信号损耗。仅使用差分耦合线70和可选地差分线90和92来提供路由功能和匹配功能两者避免了对匹配变压器的需要,这可显著地减小原本由匹配变压器占据的电路面积,同时还为将放大器60-1连接到放大器60-2提供的改进的灵活性,这些放大器的位置有时由严格的布局规划约束来规定。
图8是示出图7所示类型的差分线90、70和92可如何被配置为提供放大器60-1和60-2的级间匹配的史密斯圆图(Smith chart)。在图8中,点100可表示第一放大器级60-1的输出端口处的阻抗。差分线90可例如将第一放大器级的输出端口处的阻抗从点100变换到史密斯圆图的低Q区域中的点102,如箭头101所示。然后,差分耦合线70可将所得阻抗从点102变换到点104,如箭头103所示。另一方面,点106可表示第二放大器级60-2的输入端口处的阻抗。差分线92可例如将第二放大器级的输入端口处的阻抗从点106变换到史密斯圆图的低Q区域中的点108,如箭头107所示。使用差分线90和92将两个放大器的输入/输出阻抗转换到史密斯圆图的低Q区域可有助于促进宽带宽阻抗匹配。以该方式操作,点104处的新低Q阻抗将与点108处的新的低Q阻抗共轭匹配。图8的示例是例示性的。一般来讲,差分耦合线70和一个或多个相关联组的差分线可用于提供两个放大器级之间的期望级间匹配。
图9是绘制随频率变化的正向功率增益的图示,其比较了不同阻抗匹配电路。曲线图的y轴上的正向功率增益可表示用分贝表示的S(2,1)参数。在图9中,曲线110可表示两个放大器级之间的常规传输路径的S(2,1)曲线,该常规传输路径包括具有用于阻抗匹配的多个变压器的差分100欧姆传输线。另一方面,曲线112表示布置诸如图7所示布置的S(2,1)曲线,该布置包括具有一个或多个串联差分线90和92的差分耦合线70,这些差分耦合线中的全部差分耦合线可用于路由和阻抗匹配目的。如图9所示,跨宽泛的操作频率范围,与曲线112相关联的差分耦合线方法的正向功率增益大于与曲线110相关联的常规的基于变压器的方法的正向功率增益。换句话讲,使用差分耦合线来代替变压器用于阻抗匹配可有助于减少匹配/功率损耗。
结合图3、图4和图7所述类型的差分耦合线可在宽泛范围的射频中使用。图10是示出可使用差分耦合线来实现的有源分离器电路诸如有源分离器120的图示。如图10所示,有源分离器120(有时称为有源功率分配器)可包括被配置为接收射频输入信号RF_in的输入变压器、包括放大器60-1的第一放大器级和包括放大器60-2a、60-2b、60-2c和60-2d的第二放大器级。放大器60-1可具有经由串联差分线90a耦合到第一组差分耦合线70-1的输出端。差分耦合线70-1可以1:2扇出的方式分离以经由串联差分线92a与放大器60-2a和60-2b耦合。放大器60-2a可经由第二组差分耦合线70a耦合到至少第一信道CH1和第二信道CH2。类似地,放大器60-2b可经由第三组差分耦合线70b耦合到至少第三信道CH3和第四信道CH4。
放大器60-1还可经由串联差分线90b耦合到第四组差分耦合线70-2。差分耦合线70-2可以1:2扇出的方式分离以经由串联差分线92b与放大器60-2c和60-2d耦合。放大器60-2c可经由第五组差分耦合线70c耦合到至少第五信道CH5和第六信道CH6。类似地,放大器60-2d可经由第六组差分耦合线70d耦合到至少第七信道CH7和第八信道CH8。各种信道CH1-CH8可表示用于相控天线阵(作为一个示例)的不同信道。在这类场景中,每个信道可包括相应功率放大器、相移器和用于驱动相控阵列中相应天线的其他射频部件。串联差分线90a、92a、90b和92b的使用是可选的。
在图10的示例中,耦合在两个放大器级之间的差分耦合线70-1和70-2可被配置为接收偏置电压V1,而耦合到第二放大器级的输出端的差分耦合线70a、70b、70c和70d可被配置为接收偏置电压V2。偏置电压V1和V2可相同或可不同。作为一个示例,偏置电压V1可能大于偏置电压V2。作为另一示例,偏置电压V1可能小于偏置电压V2。如果需要,不同组的差分耦合线中的所有组的差分耦合线的偏置电压可略微不同。
图10的示出1:8有源功率分离器120的示例是例示性的。如果需要,可以类似的方式实现1:2、1:4、1:16或1:32有源功率分离器(分配器)。将差分耦合线用于路由和阻抗匹配不限于用于发射路径的有源功率分配器架构。如果需要,还可使用多组差分耦合线来实现有源功率组合器。作为示例,可针对接收路径中的相控天线阵实现2:1、4:1、8:1、16:1或32:1有源功率组合器。例如,8:1有源组合器可通过反转图10所示的放大器的方向来实现。将差分耦合线用于路由和阻抗匹配也不限于射频信号。如果需要,差分耦合线还可用于连接和匹配传送中频(IF)信号和/或基带信号的电路。
以上结合图1至图10描述的方法和操作可由设备10的部件使用软件、固件和/或硬件(例如,专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如,有形计算机可读存储介质)上,该非暂态计算机可读存储介质存储在设备10的部件中的一个或多个部件上(例如,图1的存储电路16和/或无线通信电路24)。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由设备10的部件中的一个或多个部件上的处理电路(例如,无线通信电路24中的处理电路、图1的处理电路18等)来执行。处理电路可包括微处理器、应用处理器、数字信号处理器、中央处理单元(CPU)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。
根据一个实施方案,提供了一种电路,该电路包括:第一放大器;以及差分耦合线,这些差分耦合线具有连接到该第一放大器的第一输出端子的第一对耦合线和连接到该第一放大器的第二输出端子的第二对耦合线。
根据另一个实施方案,该第一对耦合线包括:第一导电路径,该第一导电路径具有耦合到该第一放大器的该第一输出端子的第一远侧端部并且具有耦合到偏置电压线的第二远侧端部;以及第二导电路径,该第二导电路径沿该第一导电路径布设,并且具有耦合到接地线的第一远侧端部以及具有第二远侧端部。
根据另一个实施方案,该第二对耦合线包括:第三导电路径,该第三导电路径具有耦合到该第一放大器的该第二输出端子的第一远侧端部并且具有耦合到该偏置电压线的第二远侧端部;以及第四导电路径,该第四导电路径沿该第三导电路径布设,并且具有耦合到该接地线的第一远侧端部以及具有第二远侧端部。
根据另一个实施方案,该第一导电路径的该第一远侧端部直接连接到该第一放大器的该第一输出端子,并且该第三导电路径的该第一远侧端部直接连接到该第一放大器的该第二输出端子。
根据另一个实施方案,该电路包括:变压器,该变压器耦合到该第一放大器的输入端。
根据另一个实施方案,该电路包括:差分线,该差分线耦合到该第一放大器的输入端。
根据另一个实施方案,该第二导电路径和该第四导电路径的这些第二远侧端部耦合到一个或多个天线。
根据另一个实施方案,该电路包括:第二放大器,该第二放大器被配置为经由这些差分耦合线接收信号。
根据另一个实施方案,该第二放大器包括:第一输入端子,该第一输入端子耦合到该第一对耦合线中的该第二导电路径的该第二远侧端部;第二输入端子,该第二输入端子耦合到该第二对耦合线中的该第四导电路径的该第二远侧端部。
根据另一个实施方案,该电路包括:第一差分传输线,该第一差分传输线耦合在该第一放大器和这些差分耦合线之间;以及第二差分传输线,该第二差分传输线耦合在这些差分耦合线和该第二放大器之间。
根据另一个实施方案,该电路包括:差分传输线,该差分传输线耦合在该第一放大器和这些差分耦合线之间或这些差分耦合线和该第二放大器之间。
根据另一个实施方案,这些差分耦合线被配置为提供该第一放大器和该第二放大器之间的阻抗匹配。
根据另一个实施方案,这些差分耦合线被配置为在该第一放大器的该第一输出端子和该第二输出端子处提供阻抗匹配。
根据另一个实施方案,该第一对耦合线包括边缘耦合带状线、边缘耦合共面波导或宽边耦合带状线。
根据一个实施方案,提供了一种电路,该电路包括:第一放大器;以及差分耦合线,这些差分耦合线具有连接到该第一放大器的第一输入端子的第一对耦合线和连接到该第一放大器的第二输入端子的第二对耦合线。
根据另一个实施方案,该第一对耦合线包括:第一导电路径,该第一导电路径具有第一远侧端部并且具有耦合到偏置电压线的第二远侧端部;以及第二导电路径,该第二导电路径沿该第一导电路径布设,并且具有耦合到接地线的第一远侧端部以及具有耦合到该第一放大器的该第一输入端子的第二远侧端部。
根据另一个实施方案,该第二对耦合线包括:第三导电路径,该第三导电路径具有第一远侧端部且具有耦合到该偏置电压线的第二远侧端部;以及第四导电路径,该第四导电路径沿该第三导电路径布设,并且具有耦合到该接地线的第一远侧端部以及具有耦合到该第一放大器的该第二输入端子的第二远侧端部。
根据另一个实施方案,该电路包括第二放大器,该第二放大器具有耦合到该第一导电路径和该第三导电路径的这些第一远侧端部的差分输出端。
根据另一个实施方案,这些差分耦合线被配置为在该第一放大器的该第一输入端子和该第二输入端子处提供匹配。
根据一个实施方案,提供了一种电路,该电路包括射频放大器和被配置为提供用于该射频放大器的阻抗匹配的差分耦合线,这些差分耦合线包括:第一导电路由路径,该第一导电路由路径耦合在该射频放大器和第一电压线之间;第二导电路由路径,该第二导电路由路径平行于该第一导电路由路径布设并且耦合到与该第一电压线不同的第二电压线;第三导电路由路径,该第三导电路由路径耦合在该射频放大器和该第一电压线之间;以及第四导电路由路径,该第四导电路由路径平行于该第三导电路由路径布设并且耦合到该第二电压线。
根据另一个实施方案,该电路包括:差分传输线,该差分传输线耦合在该射频放大器和这些差分耦合线之间。
根据另一个实施方案,该电路包括:差分传输线,该差分传输线耦合在这些差分耦合线和附加射频放大器之间,该附加射频放大器被配置为从该射频放大器接收射频信号。
根据一个实施方案,提供了一种分配器电路,该分配器电路包括:第一放大器级;第二放大器级,该第二放大器级具有第一放大器和第二放大器;第一组差分耦合线,该第一组差分耦合线耦合在该第一放大器级和该第二放大器级中的这些第一放大器之间;以及第二组差分耦合线,该第二组差分耦合线耦合在该第一放大器级和该第二放大器级中的这些第二放大器之间。
根据另一个实施方案,该分配器电路包括:第三组差分耦合线和第四组差分耦合线,该第三组差分耦合线和该第四组差分耦合线耦合到该第二放大器级中的这些第一放大器的输出端;第五组差分耦合线和第六组差分耦合线,该第五组差分耦合线和该第六组差分耦合线耦合到该第二放大器级中的这些第二放大器的输出端。
根据另一个实施方案,该第一组差分耦合线、该第二组差分耦合线、该第三组差分耦合线、该第四组差分耦合线、该第五组差分耦合线和该第六组差分耦合线中的至少一者包括:第一导电路由路径,该第一导电路由路径耦合到第一电压线;第二导电路由路径,该第二导电路由路径沿该第一导电路由路径布设并且耦合到与该第一电压线不同的第二电压线;第三导电路由路径,该第三导电路由路径耦合到该第一电压线;以及第四导电路由路径,该第四导电路由路径沿该第三导电路由路径布设并且耦合到该第二电压线。
前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。
Claims (20)
1.一种电路,包括:
第一放大器;和
差分耦合线,所述差分耦合线具有
连接到所述第一放大器的第一输出端子的第一对耦合线,以及
连接到所述第一放大器的第二输出端子的第二对耦合线。
2.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一对耦合线包括:
第一导电路径,所述第一导电路径具有耦合到所述第一放大器的所述第一输出端子的第一远侧端部并且具有耦合到偏置电压线的第二远侧端部;和
第二导电路径,所述第二导电路径沿所述第一导电路径布设,并且具有耦合到接地线的第一远侧端部以及具有第二远侧端部。
3.根据权利要求2所述的电路,其中所述第二对耦合线包括:
第三导电路径,所述第三导电路径具有耦合到所述第一放大器的所述第二输出端子的第一远侧端部并且具有耦合到所述偏置电压线的第二远侧端部;和
第四导电路径,所述第四导电路径沿所述第三导电路径布设,并且具有耦合到所述接地线的第一远侧端部以及具有第二远侧端部。
4.根据权利要求3所述的电路,其中所述第一导电路径的所述第一远侧端部直接连接到所述第一放大器的所述第一输出端子,并且其中所述第三导电路径的所述第一远侧端部直接连接到所述第一放大器的所述第二输出端子。
5.根据权利要求3所述的电路,还包括变压器,所述变压器耦合到所述第一放大器的输入端。
6.根据权利要求3所述的电路,还包括差分线,所述差分线耦合到所述第一放大器的输入端。
7.根据权利要求3所述的电路,其中所述第二导电路径和所述第四导电路径的所述第二远侧端部耦合到一个或多个天线。
8.根据权利要求3所述的电路,还包括第二放大器,所述第二放大器被配置为经由所述差分耦合线接收信号。
9.根据权利要求8所述的电路,其中所述第二放大器包括:
第一输入端子,所述第一输入端子耦合到所述第一对耦合线中的所述第二导电路径的所述第二远侧端部;和
第二输入端子,所述第二输入端子耦合到所述第二对耦合线中的所述第四导电路径的所述第二远侧端部。
10.根据权利要求9所述的电路,还包括:
第一差分传输线,所述第一差分传输线耦合在所述第一放大器和所述差分耦合线之间;和
第二差分传输线,所述第二差分传输线耦合在所述差分耦合线和所述第二放大器之间。
11.根据权利要求9所述的电路,还包括:
差分传输线,所述差分传输线耦合在所述第一放大器和所述差分耦合线之间或者所述差分耦合线和所述第二放大器之间。
12.根据权利要求9所述的电路,其中所述差分耦合线被配置为提供所述第一放大器和所述第二放大器之间的阻抗匹配。
13.根据权利要求1所述的电路,其中所述差分耦合线被配置为在所述第一放大器的所述第一输出端子和所述第二输出端子处提供阻抗匹配。
14.根据权利要求1所述的电路,其中所述第一对耦合线包括边缘耦合带状线、边缘耦合共面波导或宽边耦合带状线。
15.一种电路,包括:
第一放大器;和
差分耦合线,所述差分耦合线具有
连接到所述第一放大器的第一输入端子的第一对耦合线,以及
连接到所述第一放大器的第二输入端子的第二对耦合线。
16.根据权利要求15所述的电路,其中所述第一对耦合线包括:
第一导电路径,所述第一导电路径具有第一远侧端部并且具有耦合到偏置电压线的第二远侧端部;和
第二导电路径,所述第二导电路径沿所述第一导电路径布设,并且具有耦合到接地线的第一远侧端部以及具有耦合到所述第一放大器的所述第一输入端子的第二远侧端部。
17.根据权利要求16所述的电路,其中所述第二对耦合线包括:
第三导电路径,所述第三导电路径具有第一远侧端部并且具有耦合到所述偏置电压线的第二远侧端部;
第四导电路径,所述第四导电路径沿所述第三导电路径布设,并且具有耦合到所述接地线的第一远侧端部以及具有耦合到所述第一放大器的所述第二输入端子的第二远侧端部;和
第二放大器,所述第二放大器具有耦合到所述第一导电路径和所述第三导电路径的所述第一远侧端部的差分输出端。
18.一种电路,包括:
射频放大器;和
差分耦合线,所述差分耦合线被配置为提供用于所述射频放大器的阻抗匹配,所述差分耦合线包括
第一导电路由路径,所述第一导电路由路径耦合在所述射频放大器和第一电压线之间,
第二导电路由路径,所述第二导电路由路径平行于所述第一导电路由路径布设并且耦合到与所述第一电压线不同的第二电压线,
第三导电路由路径,所述第三导电路由路径耦合在所述射频放大器和所述第一电压线之间,和
第四导电路由路径,所述第四导电路由路径平行于所述第三导电路由路径布设并且耦合到所述第二电压线。
19.一种分配器电路,包括:
第一放大器级;
第二放大器级,所述第二放大器级具有第一放大器和第二放大器;
第一组差分耦合线,所述第一组差分耦合线耦合在所述第一放大器级和所述第二放大器级中的所述第一放大器之间;和
第二组差分耦合线,所述第二组差分耦合线耦合在所述第一放大器级和所述第二放大器级中的所述第二放大器之间。
20.根据权利要求19所述的分配器电路,还包括:
第三组差分耦合线和第四组差分耦合线,所述第三组差分耦合线和所述第四组差分耦合线耦合到所述第二放大器级中的所述第一放大器的输出端;
第五组差分耦合线和第六组差分耦合线,所述第五组差分耦合线和所述第六组差分耦合线耦合到所述第二放大器级中的所述第二放大器的输出端,其中所述第一组差分耦合线、所述第二组差分耦合线、所述第三组差分耦合线、所述第四组差分耦合线、所述第五组差分耦合线和所述第六组差分耦合线中的至少一者包括
第一导电路由路径,所述第一导电路由路径耦合到第一电压线,
第二导电路由路径,所述第二导电路由路径沿所述第一导电路由路径布设并且耦合到与所述第一电压线不同的第二电压线,
第三导电路由路径,所述第三导电路由路径耦合到所述第一电压线,和
第四导电路由路径,所述第四导电路由路径沿所述第三导电路由路径布设并且耦合到所述第二电压线。
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US63/406,636 | 2022-09-14 | ||
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US18/340,720 US20240088836A1 (en) | 2022-09-14 | 2023-06-23 | Radio-frequency Circuitry with Shapable Differential Coupled Lines for Low-loss Impedance Matching |
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- 2023-09-13 CN CN202311178346.6A patent/CN117713864A/zh active Pending
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