DE102014114200A1

DE102014114200A1 - System und Verfahren für einen Hochfrequenzkoppler

Info

Publication number: DE102014114200A1
Application number: DE201410114200
Authority: DE
Inventors: Winfried Bakalski; Valentyn Solomko; Nikolay Ilkov
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-04-02
Also published as: KR101658286B1; CN104518269A; US20150091668A1; KR20150039116A; US9319006B2; CN104518269B

Abstract

Gemäß einer Ausführungsform weist ein Richtkoppler eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Richtkoppler über und/oder in einem Substrat angeordnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine elektronische Vorrichtung und insbesondere ein System und ein Verfahren für einen Hochfrequenz(HF)-Koppler.
HINTERGRUND
Richtkoppler, die elektronische Vorrichtungen sind, die Leistung, die in eine bestimmte Richtung übertragen wird, erfassen können, werden in einer Vielzahl von Hochfrequenz(HF)-Schaltungen verwendet. Ein Richtkoppler kann zum Beispiel in einem Radarsystem verwendet werden, um eine reflektierte Welle zu erfassen, indem die einfallende Welle von der reflektierten Welle getrennt wird, oder kann in einer Schaltung verwendet werden, die Impedanzfehlanpassungen von Übertragungsleitungen misst. Was die Funktion betrifft, hat ein Richtkoppler einen Vorwärtsübertragungsweg und einen gekoppelten Übertragungsweg. Der Vorwärtsübertragungsweg hat allgemein einen niedrigen Verlust, während der gekoppelte Übertragungsweg einen Teil der Übertragungsleistung, der in eine bestimmte Richtung ausgebreitet wird, koppelt. Es gibt viele unterschiedliche Typen von Kopplerarchitekturen, dazu zählen elektromagnetische Koppler und magnetische Koppler. Jeder dieser Kopplertypen kann unter Verwendung unterschiedlicher Topologien und unterschiedlicher Materialien in Abhängigkeit von der Betriebsfrequenz und der Betriebsumgebung umgesetzt werden.
Im Allgemeinen ist die Richtwirkung eines Richtkopplers gegenüber dem Abschluss an den gekoppelten und isolierten Ports empfindlich. Wenn z. B. die Impedanz des Abschlusses mit der Frequenz variiert, dann kann auch die Richtwirkung des Richtkopplers mit der Frequenz variieren. An den Abschlussports vorliegende Störkapazitäten/Störinduktanzen können die Ursache für die Variation der Impedanz mit Frequenz sein. Die Impedanz des Abschlusses kann auch vom Erwartungswert aufgrund von zufälligen Variationen oder Temperaturvariationen abweichen. Ein Weg, wie dieser Aspekt herkömmlicherweise behandelt wurde, liegt in der Verwendung eines Doppelrichtkopplers, der zwei in Reihe geschaltete Richtkoppler aufweist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es besteht ein Bedarf für die Bereitstellung eines verbesserten Konzepts für einen Richtkoppler.
Ein derartiger Bedarf kann durch den Gegenstand der Ansprüche gedeckt werden.
Manche Ausführungsformen beziehen sich auf einen Richtkoppler, der eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, umfasst, wobei der Richtkoppler in und/oder über einem Substrat angeordnet ist.
Optional weist der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker, der zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf.
Weiterhin optional umfasst der Richtkoppler einen Leistungsdetektor, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist.
Optional weist der mindestens eine Verstärker einen zweiten Verstärker, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf.
Weiterhin optional weist der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, und einen zweiten Verstärker, der zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf.
Optional ist der mindestens eine Verstärker ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung.
Weiterhin optional umfasst der Richtkoppler mindestens eine interne Abschlussimpedanz, die mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und/oder dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist.
Optional ist die mindestens eine interne Abschlussimpedanz eine einstellbare Impedanz.
Weiterhin optional ist der mindestens eine Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport und/oder dem gekoppelten Kopplerschaltungsport mittels eines Impedanzanpassungsnetzwerks gekoppelt.
Optional ist das Impedanzanpassungsnetzwerk ein einstellbares Impedanzanpassungsnetzwerk.
Weiterhin optional ist der mindestens eine Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport und/oder mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport mittels eines Dämpfungsglieds gekoppelt.
Optional ist das Dämpfungsglied ein einstellbares Dämpfungsglied.
Weiterhin optional ist der Richtkoppler eine monolithisch integrierte Schaltung.
Optional ist der mindestens eine Verstärker ein Verstärker in Quellenschaltung.
Weiterhin optional umfasst die Kopplerschaltung einen magnetischen Transformator, umfassend eine erste Wicklung, die zwischen einem Kopplerschaltungseingangsport und einem Kopplerschaltungssendeport gekoppelt ist, und eine zweite Wicklung, die zwischen einem ersten Referenzknotenpunkt und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist, und ein Phasenschiebernetzwerk, das zwischen entweder dem Kopplerschaltungseingangsport oder dem Kopplerschaltungssendeport und dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist.
Optional ist das Substrat ein Halbleitersubstrat.
Manche Ausführungsformen beziehen sich auf einen Richtkoppler, aufweisend einen Richtkopplereingangsport, einen Richtkopplersendeport und einen Richtkopplerausgangsport, wobei der Richtkoppler eine Kopplerschaltung, die einen ersten Kopplerschaltungseingangsport, einen ersten Kopplerschaltungssendeport, einen ersten isolierten Kopplerschaltungsport und einen ersten gekoppelten Kopplerschaltungsport aufweist, einen Verstärker, der mit dem Richtkopplerausgangsport gekoppelt ist, und einen Schalter, der den Verstärker selektiv mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Kopplerschaltungsport koppelt, umfasst, wobei der Richtkoppler über und/oder in einem Substrat angeordnet ist.
Optional koppelt der Schalter den Verstärker mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport.
Weiterhin optional koppelt der Schalter den Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport.
Optional ist das Substrat ein Halbleitersubstrat.
Manche Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Richtkopplers, der eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweist, wobei das Verfahren das Empfangen eines ankommenden Signals am Richtkopplereingangsport, der mit dem Kopplerschaltungseingangsport gekoppelt ist, das Senden des ankommenden Signals am Richtkopplersendeport, der mit dem Kopplerschaltungssendeport gekoppelt ist, und das Überwachen mindestens eines Signals am gekoppelten Richtkopplerport und/oder am isolierten Richtkopplerport umfasst.
Optional weist das Überwachen mindestens eines Signals das Überwachen eines ersten Signals am gekoppelten Richtkopplerport auf.
Weiterhin optional umfasst das Verfahren das Messen einer Reflexion, das das Überwachen eines Ausgangs eines Leistungsdetektors, der einen mit dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelten Eingang aufweist, umfasst.
Optional weist das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines zweiten Signals am isolierten Richtkopplerport auf.
Weiterhin optional weist das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines ersten Signals am gekoppelten Richtkopplerport und eines zweiten Signals am isolierten Richtkopplerport auf.
Optional weist der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker auf, wobei das Verfahren ferner das selektive Koppeln eines Eingangs des ersten Verstärkers mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport oder dem isolierten Kopplerschaltungsport umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Richtkoppler eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Richtkoppler über und/oder in einem Substrat angeordnet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Vorteile davon wird nun Bezug auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung genommen.
1a–d zeigen Ausführungsformen von Richtkopplerschaltungen;
2 zeigt eine Ausführungsform eines Richtkopplers mit einem schaltbaren Verstärker;
3 zeigt eine Ausführungsform eines Richtkopplers mit einem HF-Leistungsdetektor;
4a–c zeigen Ausführungsformen von Verstärkern;
5a–c zeigen Ausführungsformen von Dämpfungsgliedern;
6 zeigt eine Kopplerschaltung, die einen Transformator und einen Phasenschieber verwendet;
7 zeigt eine Ausführungsform einer Steckerbelegung einer Ausführungsform eines Richtkopplergehäuses;
8a–b zeigen Ausführungsformen von integrierten Schaltungen;
9 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens; und
10 zeigt eine Ausführungsform eines Richtkopplers, der als verschiedene, auf und/oder in einem Substrat angeordneter Komponenten umgesetzt ist.
Entsprechende Zahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren beziehen sich im Allgemeinen auf entsprechende Teile, sofern nichts anderes angegeben wird. Die Figuren sind gezeichnet, um die relevanten Aspekte der bevorzugten Ausführungsformen klar zu veranschaulichen, und sie sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht dargestellt. Um bestimmte Ausführungsformen klarer zu erläutern, kann ein Buchstabe, der Abänderungen derselben Struktur, desselben Materials oder desselben Prozessschritts angibt, der Nummer einer Figur folgen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Herstellung und Verwendung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen werden nachstehend detailliert erörtert. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte bereitstellt, die in einer großen Vielzahl spezifischer Zusammenhänge verwirklicht werden können. Die erörterten spezifischen Ausführungsformen erläutern lediglich spezifische Wege zur Herstellung und Verwendung der Erfindung und schränken den Schutzumfang der Erfindung nicht ein.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen in einem spezifischen Zusammenhang beschrieben, nämlich in Zusammenhang mit einem System und Verfahren für einen Richtkoppler, der dazu verwendet werden kann, in HF-Schaltungen ankommende oder reflektierte Leistung zu messen. Die Erfindung kann auch auf andere Systeme und Anwendungen angewandt werden, einschließlich auf andere Schaltungen, die HF-Messungen durchführen, einschließlich Vorrichtungen, die Impedanzfehlanpassungen messen und/oder abstimmen, Zeitbereich-Reflektometer (TDR), Abtastungsvorrichtungen zur Verwendung mit abstimmbaren Antennenanpassungsschaltungen und abstimmbare Filter, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ein Richtkoppler und Abschlussimpedanzen für die gekoppelten und isolierten Ports des Richtkopplers auf dem gleichen Substrat, wie z. B. einem Halbleitersubstrat, angeordnet, zusammen mit einem oder mehreren Verstärkern, die die gekoppelten und/oder isolierten Ports puffern. In manchen Ausführungsformen reduziert die Verwendung von Verstärkern und Abschlüssen auf dem Substrat die Empfindlichkeit der Richtwirkung des Kopplers gegenüber vom Substrat entfernten Lasten und Störungen. Die Verstärker können eine einstellbare Verstärkung aufweisen und/oder ein anpassbares Netzwerk kann zwischen den Ausgängen der gekoppelten und/oder isolierten Ports und dem einen oder mehreren Verstärkern gekoppelt sein, um eine Dämpfung bereitzustellen und/oder um die Koppelleistung des Richtkopplers anzupassen.
1a zeigt den Richtkoppler 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Richtkoppler 1 weist die Kopplerschaltung 2 und die HF-Verstärker 16 und 17 auf. Die Kopplerschaltung 2 ist ein Richtkoppler mit Kopplerschaltungseingangsport 10, Kopplerschaltungssendeport 11, isoliertem Kopplerschaltungsport 12 und gekoppeltem Kopplerschaltungsport 13. In manchen Ausführungsformen liegen die Kopplerschaltung 2 und die Verstärker 16 und 17 auf einem gemeinsamen Substrat, wie z. B. einem Halbleitersubstrat, und können auf der gleichen integrierten Schaltung ausgeführt sein. Die Kopplerschaltung 2 kann mittels herkömmlichen Kopplerarchitekturen, wie z. B. elektromagnetische Koppler oder magnetische Koppler, die mit magnetischen Transformatoren konstruiert werden, oder mit anderen Kopplerarchitekturen ausgeführt werden. Zum Beispiel kann die Kopplerschaltung 2 mittels eines Transformators und eines Phasenschiebernetzwerks ausgeführt werden, wie sie in der am 28. Juni 2013 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 13/931,092 mit dem Titel „System and Method for a Transformer and a Phase-Shift Network“ beschrieben sind, wobei die Anmeldung hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
In einer Ausführungsform ist der Verstärker 16 zwischen den isolierten Kopplerschaltungsport 12 und den isolierten Richtkopplerport 14 gekoppelt und der Verstärker 17 ist zwischen den gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 und gekoppelten Richtkopplerport 15 gekoppelt, sodass der Kopplerschaltungseingangsport 10, der Kopplerschaltungssendeport 11, der isolierte Richtkopplerport 14 und der gekoppelte Richtkopplerport 15 mit externen Verbindungen, wie z. B. Kontaktflecke, Höcker-Bond-Verbindungen usw., verbunden sind. Als solche stellen die Verstärker 16 und 17 eine Isolation gegenüber externer Impedanz Z_sens, die mit dem Richtkoppler 1 gekoppelte externe Schaltkreise darstellt, bereit. Zum Beispiel kann diese externe Schaltung dazu verwendet werden, ankommende und reflektierte Wellen im HF-Pfad abzutasten. Wenn sich die externe Schaltung, wie z. B. ein Leistungsdetektor, oder eine andere Schaltung auf einer vom Richtkoppler 1 getrennten Leiterplatte befindet, dann ist es möglich, dass die Impedanz Z_sens erheblich mit der Frequenz variiert. Die Ursache dieser Variation in der Impedanz kann in der Plattenkapazität der Leiterplatte oder in anderen Störkapazitäten liegen. Indem ein Trennverstärker zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem isolierten Richtkopplerport 14 sowie zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 und dem gekoppelten Richtkopplerport 15 platziert wird, können der isolierte Kopplerschaltungsport 12 und der gekoppelte Kopplerschaltungsport 13 der Kopplerschaltung 2 isoliert werden, wodurch die Empfindlichkeit der Richtwirkung der Kopplerschaltung 2 gegenüber Änderungen in der Impedanz Z_sens reduziert wird. Während des Betriebs kann der Richtkoppler 1 mit einer Quellenimpedanz Z_S über den Richtkopplereingangsport 3 und mit einer Lastimpedanz Z_L über den Richtkopplersendeport 5 gekoppelt werden.
In einer Ausführungsform weisen die Verstärker 16 und 17 eine Eingangsimpedanz Z_term auf, die dazu verwendet werden kann, dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 von Kopplerschaltung 2 eine Impedanzanpassung bereitzustellen. Diese Impedanzanpassung kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass ein mit einen Referenzknotenpunkt, wie z. B. Masse, gekoppelter Widerstand verwendet wird oder indem die Eingangsimpedanz mittels in der Technik bekannten Rückkopplungstechniken hergestellt wird. In manchen Ausführungsformen kann Z_term so gewählt werden, dass die Richtwirkung der Kopplerschaltung 2 optimiert wird.
In Ausführungsformen können die Verstärker 16 und 17 mittels irgendeiner geeigneten Verstärkerarchitektur ausgeführt werden und ganz oder teilweise auf dem gleichen Substrat oder Chip als Kopplerschaltung 2 integriert werden. Die Verstärker 16 und 17 können einen Verstärkungsfaktor von eins, kleiner als eins oder größer als eins aufweisen, je nach Vorgabe und Anforderungen einer bestimmten Ausführungsform.
In manchen Ausführungsformen kann die Richtwirkung des Richtkopplers 1 eingestellt werden, indem der Versorgungsstrom des Verstärkers 16 variiert wird. Verwendet z. B. der Verstärker 16 eine Architektur mit einer Ausgangsimpedanz, die umgekehrt proportional zu dem Versorgungsstrom ist, wie z. B. bei einer Quellenfolgerschaltung oder Emitterfolgerschaltung, dann reduziert die verringerte Ausgangsimpedanz des Verstärkers die Kopplung vom Kopplerschaltungseingangsport 10 oder Kopplerschaltungssendeport 11 zum isolierten Richtkopplerport 14. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Richtkoppler 1 dazu verwendet wird, sehr kleine Reflexe unter hohen Signalverhältnissen zu messen. Ein weiterer Weg, wie die Richtwirkung unter solch hohen Signalverhältnissen erhöht werden kann, liegt in der Erhöhung der Verstärkung der Verstärker 16 und/oder 17.
Wie in 1b gezeigt, können in manchen Ausführungsformen die Verstärkung und/oder der Stromverbrauch der Verstärker 16 und/oder 17 abgestimmt werden; dies stellt den Richtkoppler 4 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Hier sind der Stromverbrauch und/oder die Verstärkung der Verstärker 16 und 17 variierbar und können unabhängig voneinander abstimmbar sein. In manchen Ausführungsformen können die Verstärker 16 und 17 einzelnen abgeschaltet werden, um Leistungsersparnisse anzubieten. Um eine hohe Richtwirkung zu erreichen und um den Einfluss von störender HF-Signalkopplung in Ausgangsknotenpunkten zu reduzieren, kann die Verstärkung des Trennverstärkers am isolierten Port höher als die Verstärkung des Trennverstärkers am gekoppelten Port sein. Um die Signalkompression im Trennverstärker bei einem hohen Leistungspegel zu reduzieren, kann die Verstärkung des Trennverstärkers am gekoppelten Port z. B. mittels eines Regelkreises für die automatische Verstärkungsregelung (AGC) eingestellt werden. Als solches kann die Linearität des gekoppelten Signals eingestellt werden, um Signalkompressionen bei hohen Signalpegeln zu minimieren.
1c zeigt eine Ausführungsform des Richtkopplers 6, in dem das abstimmbare Netzwerk 19 zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem Eingang des Verstärkers 16 und das abstimmbare Netzwerk 19 zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 und dem Eingang des Verstärkers 17 gekoppelt sind. In einer Ausführungsform können die abstimmbaren Netzwerke 18 und 19 verwendet werden, um die Impedanz Z_term, die vom isolierten Kopplerschaltungsport 12 und vom gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 gesehen wird, einzustellen und/oder zu optimieren. In manchen Ausführungsformen können die abstimmbaren Netzwerke 18 und 19 mittels abstimmbaren passiven oder aktiven Dämpfgliedern ausgeführt werden. In manchen Ausführungsformen können sowohl die Dämpfung der abstimmbaren Netzwerke 18 und 19 als auch die Verstärkung der Verstärker 16 und 17 im Rahmen eines AGC-Regelkreises gesteuert werden, um den Dynamikbereich des Systems zu erweitern. In manchen Ausführungsformen können die Verstärker 16 und 17 Verstärker mit fester Verstärkung sein.
1d zeigt eine Ausführungsform des Richtkopplers 31, in dem Abschlussimpedanzen Z_term mittels Parallelimpedanzen, die mit dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 gekoppelt sind, ausgeführt sind. Es versteht sich, dass das Konzept der Verwendung von Parallelimpedanzen, um Impedanzen Z_term auszuführen, auch auf andere hierin beschriebene Ausführungen angewandt werden kann.
2 zeigt den Richtkoppler 7 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Richtkoppler 7 weist einen Verstärker 22 mit einem Eingang, der mittels des Schalters 20 selektiv zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 der Kopplerschaltung 2 gekoppelt ist, auf. Indem nur ein einzelner Verstärker 22 verwendet wird, kann der Aufbau des Richtkopplers 7 kompakter gestaltet werden. Zudem kann eine erhöhte Verstärkungsanpassung zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 erreicht werden. In manchen Ausführungsformen kann die Verstärkung des Verstärkers 22 einstellbar und in anderen Ausführungsformen kann die Verstärkung des Verstärkers 22 fest sein. Ein abstimmbares Anpassungsnetzwerk (nicht dargestellt), wie z. B. ein Dämpfungsglied, kann auch an den Eingang des Verstärkers 22 gekoppelt sein.
3 zeigt den Richtkoppler 8 gemäß einer weiteren Ausführungsform, in der der HF-Leistungsdetektor 21 mit dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 gekoppelt ist. Der HF-Leistungsdetektor 21 kann mittels HF-Leistungsdetektor-Schaltungen und -Systemen, wie sie in der Technik bekannt sind, ausgeführt werden. Zum Beispiel kann der HF-Leistungsdetektor mittels kaskadierten Begrenzungsverstärkern ausgeführt werden, um eine lineare oder logarithmisch-lineare Detektionsantwort zu erreichen. Der Ausgang des HF-Leistungsdetektors 21 ist mit dem externen Ausgang 29 gekoppelt. In manchen Ausführungsformen ist die HF-Leistungsdetektorausgabe ein Gleichstromsignal, dessen Verwendung verhindern kann, dass gekoppelte Signale vom Kopplerschaltungseingangsport 10 und Kopplerschaltungssendeport 11 die wahrnehmbare Richtwirkung des Richtkopplers 8 vermindern. In manchen Ausführungsformen kann der HF-Leistungsdetektor 21 auch einen Analog-Digital(A/D)-Wandler, der ein digitales Signal am Ausgang 29 über einen seriellen oder parallelen digitalen Bus bereitstellt, aufweisen.
4a–c zeigen verschiedene Verstärkerschaltungen, die verwendet werden können, um die Verstärker 16 und 17, wie sie in 1a–c, 2 und 3 gezeigt sind, auszuführen. 4a zeigt einen Verstärker in Quellenschaltung, der einen NMOS-Transistor M1, einen Eingangskopplungskondensator 104, einen Ausgangskopplungskondensator 106 und einen Vorspannungswiderstand R1 aufweist. Die Spannungsquelle 114, die mittels einer transistorbasierten Spannungsquelle, eines Widerstands, einer Induktivität oder einer anderen Vorspannungsschaltung ausgeführt werden kann, stellt einen Vorstrom für den NMOS-Transistor M1 bereit. In manchen Ausführungsformen kann die Verstärkung des Verstärkers 102 eingestellt werden, indem die Spannung VBIAS, die über den Vorspannungswiderstand R1 mit dem Gate des NMOS-Transistors M1 gekoppelt ist, variiert wird. In manchen Ausführungsformen ist die Spannungsverstärkung des Verstärkers 102 proportional zur Vorspannung VBIAS. VBIAS kann mittels eines auf dem Chip befindlichen Vorspannungsgenerators, oder indem ein externes Vorspannungssignal an das Gate des NMOS-Transistors M1 angelegt wird, erstellt werden.
4b zeigt den Verstärker 110, in dem der NMOS-Transistor M1 in einer Quellenfolgerausführung ausgeführt ist. Hier gibt es Gleichstrom von der Quelle des Transistors M1 zu der Lastimpedanz Z_sens. In manchen Ausführungsformen kann ein zusätzlicher Vorspannungswiderstand (nicht gezeigt) verwendet werden, um Vorstrom im Fall einer hohen Ausgangsimpedanz bereitzustellen oder um einen zusätzlichen Vorstrom bereitzustellen. Der Vorstrom und damit die Ausgangsimpedanz des NMOS-Transistors M1 können eingestellt werden, indem VBIAS variiert wird. In manchen Ausführungsformen kann eine Erhöhung des Vorstroms eine erhöhte Richtwirkung bereitstellen, indem die Impedanz der Quelle des NMOS-Transistors M1 reduziert wird.
4c zeigt den Verstärker 120, in dem der NMOS-Transistor M1 in einer Quellenfolgerausführung ausgeführt und über den Kopplungskondensator 112 mit der Ausgangslastimpedanz Z_sens gekoppelt ist. Hier kann der Vorstrom des NMOS-Transistors M1 eingestellt werden, indem der Strom der Stromquelle 121, die mit der Quelle des NMOS-Transistors M1 gekoppelt ist, variiert wird. Die Stromquelle 121 kann mittels in der Technik bekannten Stromquellenstrukturen ausgeführt werden. In manchen Ausführungsformen kann die Stromquelle 121 mittels eines Widerstands ausgeführt werden, in welchem Fall der Strom des NMOS-Transistors M1 eingestellt werden kann, indem VBIAS variiert wird.
Es versteht sich, dass die in 4a–c gezeigten Verstärker nur drei Beispiele von vielen möglichen Ausführungsformen von verwendbaren Verstärkerausführungen sind. In alternativen Ausführungsformen können andere Schaltungstopologien und andere in der Technik bekannte Schaltungen verwendet werden. In weiteren alternativen Ausführungsformen können andere Transistorentypen anstatt des NMOS-Transistors M1 verwendet werden. Zum Beispiel können PMOS, JFET, BJT oder andere Transistorentypen anstatt des oder zusätzlich zum NMOS-Transistor(s) M1 verwendet werden. In Ausführungsformen die einen BJT verwenden, können eine Emitterschaltung bzw. eine Emitterfolgerschaltung verwendet werden, um die Verstärker 16 und 17 auszuführen.
5a–c zeigen verschiedene Ausführungsformen von einstellbaren Dämpfungsgliedschaltungen, die dazu verwendet werden können, abstimmbare Netzwerke 18 und 19, wie sie z. B. in 1c gezeigt werden, auszuführen. 5a zeigt ein PI-Dämpfungsglied mit drei einstellbaren Widerständen R1, R2 und R3. Diese einstellbaren Widerstände können zum Beispiel mittels der in 5b gezeigten Schaltung ausgeführt werden. Hier wird der Widerstand R1 mittels Widerständen R11, R12 und R13, die jeweils mit NMOS-Schalttransistoren M11, M12 und M13 gekoppelt sind, ausgeführt. Gleichermaßen ist der Widerstand R2 mittels Widerständen R21, R22 und R23, die jeweils mit NMOS-Schalttransistoren M21, M22 und M23 gekoppelt sind, ausgeführt. Der Widerstand R3 wird mittels Widerständen R31, R32 und R33, die jeweils von NMOS-Schalttransistoren M31, M32 und M33 überbrückt werden können, ausgeführt. Dadurch können die Dämpfung und Impedanz des in 5a–b gezeigten PI-Netzwerks eingestellt werden, indem NMOS-Schalttransistoren M11, M12, M13, M21, M22, M23, M31, M32 und M33 mittels der Gates dieser Transistoren selektiv aktiviert und deaktiviert werden.
5c zeigt eine Ausführungsform eines Dämpfungsglieds in Form eines T-Netzwerks, das einstellbare Widerstände R4, R5 und R6 verwendet. Widerstände R4 und R5 können in einer ähnlichen Weise ausgeführt werden, wie Widerstand R3 in 5b ausgeführt ist, und Widerstand R6 kann ähnlich ausgeführt werden, wie Widerstände R1 und R2 in 5b ausgeführt sind. Es versteht sich, dass die in 5a–c gezeigten Dämpfungsgliedschaltungen nur einige Beispiele von den vielen möglichen Ausführungsformen von Dämpfungsgliedschaltungen sind, die dazu verwendet werden können, einstellbare Netzwerke 18 und 19 auszuführen.
6 zeigt eine Kopplerschaltung 200, die dazu verwendet werden kann, die in 1a–c, 2 und 3 gezeigte Kopplerschaltung 2 auszuführen. Die Kopplerschaltung 200 ist eine Vier-Port-Vorrichtung, wobei Ports 202 und 203 die 50-Ohm-Ports für ein HF-Signal sind und die zwei gekoppelten Ports 204 und 205 mit einer hohen Impedanz belastet sind. Alternativ können andere Kennimpedanzen für Ports 202 und 203 verwendet werden. Der Koppler 200 weist einen Transformator X1 mit einer zwischen Quellenimpedanz Z_S und Lastimpedanz Z_L gekoppelten Primärwicklung L_p auf. Ein Phasenschiebernetzwerk, das mittels eines einen Widerstand R1 und einen Kondensator C1 aufweisenden Hochpass-RC-Filters ausgeführt ist, ist mit dem Port 203 gekoppelt. Der Betrieb eines solchen Netzwerks ist in dem zuvor zitierten „System and Method for a Transformer and a Phase-Shift Network“ beschrieben.
7 zeigt ein Steckerbelegungsdiagramm einer Ausführungsform eines Gehäuses einer integrierten Schaltung. In einer Ausführungsform weist eine Ausführungsform eines Gehäuses einer integrierten Schaltung Stecker oder Anschlüsse für einen Richtkopplerschaltungseingangsport 3, einen Richtkopplerschaltungssendeport 5, einen isolierten Richtkopplerport 14 und einen gekoppelten Richtkopplerport 15 auf. Zusätzlich können manche Ausführungsformen von Gehäusen Stecker und Anschlüsse für einen Versorgungsanschluss 302, einen Masseanschluss 304 und einen Steuerbus 306 aufweisen. Der Steuerbus 306 kann dazu verwendet werden, Steuersignale, die die Verstärkung der Verstärker 16 und/oder 17 einstellen, bereitzustellen, und kann auch dazu verwendet werden, das Dämpfungsglied der einstellbaren Netzwerke 18 und 19 einzustellen. Der Steuerungsbus kann mittels eines parallelen oder seriellen digitalen Busses ausgeführt werden.
8a–b zeigen Ausführungsformen von integrierten Schaltungen, die mit dem Gehäuse einer integrierten Schaltung, wie es in 7 gezeigt ist, verwendet werden können. In einer Ausführungsform weist die in 8a gezeigte integrierte Schaltung 400 eine Kopplerschaltung 2 mit einem mit dem Richtkopplereingangsport 3 gekoppelten Kopplerschaltungseingangsport 10 und einem mit dem Richtkopplersendeport 5 gekoppelten Kopplerschaltungssendeport 11 auf. Die integrierte Schaltung 400 weist ferner einen HF-Verstärker 16 mit einem mit dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 gekoppelten Eingang und einem mit dem isolierten Richtkopplerport 14 gekoppelten Ausgang sowie einen HF-Verstärker 17 mit einem mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 gekoppelten Eingang und einem mit dem Richtkopplerausgangsport 15 gekoppelten Ausgang auf. Der Versorgungsanschluss 302 und Masseanschluss 304 stellen Leistung für den HF-Verstärker 16 und den HF-Verstärker 17 bereit. In einer Ausführungsform sind HF-Verstärker 16 und HF-Verstärker 17 als mittels des Steuerbusses 306 steuerbare spannungsgesteuerte Verstärker ausgeführt.
Die in 8b gezeigte integrierte Schaltung 450 ist der integrierten Schaltung 400 von 8a ähnlich, wobei es hier zusätzlich ein abstimmbares Netzwerk 19 gibt, das zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport 12 und dem Eingang des HF-Verstärkers 16 gekoppelt ist, und ein abstimmbares Netzwerk 18, das zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport 13 und dem Eingang des HF-Verstärkers 17 gekoppelt ist.
9 zeigt ein Blockdiagramm 500 eines Verfahrens zur Verwendung einer Ausführungsform eines Richtkopplers. In einer Ausführungsform weist der Richtkoppler eine Richtkopplerschaltung, die auf einem Substrat angeordnet ist, einen ersten Abschlusswiderstand, der auf dem Substrat angeordnet und mit einem ersten gekoppelten Ausgangport des Richtkopplers gekoppelt ist, einen zweiten Abschlusswiderstand, der auf dem Substrat angeordnet und mit einem zweiten gekoppelten Ausgangsport des Richtkopplers gekoppelt ist, und einen ersten Verstärker, der mit dem ersten gekoppelten Ausgangsport und/oder dem zweiten gekoppelten Ausgangsport der Richtkopplerschaltung gekoppelt ist, auf. In Schritt 502 wird ein ankommendes Signal an einem ersten externen Anschluss, der mit einem ersten Eingangsport der Richtkopplerschaltung gekoppelt ist, empfangen und in Schritt 504 wird das ankommende Signal an einem zweiten externen Anschluss, der mit einem ersten Ausgangsport der Richtkopplerschaltung gekoppelt ist, gesendet. In Schritt 506 wird ein erstes gekoppeltes Signal an einem dritten externen Anschluss, der mit einem Ausgang des ersten Verstärkers gekoppelt ist, überwacht. Alternativ kann das Überwachen von Schritt 506 mittels eines HF-Leistungsdetektors anstatt mittels eines Verstärkers durchgeführt werden. In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren, wie es durch das Blockdiagramm 500 beschrieben ist, zum Beispiel mithilfe der Schaltungen, die in 1a–c, 2 und 3 gezeigt sind, ausgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Richtkoppler eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Richtkoppler in und/oder über einem Substrat angeordnet. Das Substrat kann ein Halbleitersubstrat sein und/oder der Richtkoppler kann als monolithisch integrierte Schaltung ausgeführt sein.
In einer Ausführungsform weist der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker, der zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf. Der mindestens eine Verstärker kann ferner einen zweiten Verstärker, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweisen. Zudem kann der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, und einen zweiten Verstärker, der zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweisen. In verschiedenen Ausführungsformen ist der mindestens eine Verstärker ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung. Der mindestens eine Verstärker kann als ein Verstärker in Quellenschaltung ausgeführt sein. In manchen Ausführungsformen kann der Richtkoppler auch einen Leistungsdetektor, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweisen.
In einer Ausführungsform weist der Richtkoppler mindestens eine interne Abschlussimpedanz, die mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und/oder dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist, auf. In manchen Fällen kann diese Abschlussimpedanz eine einstellbare Impedanz sein. Der mindestens eine Verstärker kann mit dem isolierten Kopplerschaltungsport und/oder dem gekoppelten Kopplerschaltungsport mittels eines Impedanzanpassungsnetzwerks gekoppelt sein, welches in manchen Fällen ein einstellbares Impedanzanpassungsnetzwerk sein kann. In einer Ausführungsform ist der mindestens eine Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport und/oder mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport mittels eines Dämpfungsglieds, das als eine einstellbare integrierte Schaltung ausgeführt sein kann, gekoppelt.
In einer Ausführungsform weist die Kopplerschaltung einen magnetischen Transformator und ein Phasenschiebernetzwerk auf. Der magnetische Transformator umfasst eine erste Wicklung, die zwischen einem Kopplerschaltungseingangsport und einem Kopplerschaltungssendeport gekoppelt ist, und eine zweite Wicklung, die zwischen einem ersten Referenzknotenpunkt und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist; und das Phasenschiebernetzwerk ist zwischen entweder dem Kopplerschaltungseingangsport oder dem Kopplerschaltungssendeport und dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Richtkoppler einen Richtkopplereingangsport, einen Richtkopplersendeport und einen Richtkopplerausgangsport auf. Der Richtkoppler weist ferner eine Kopplerschaltung, einen Verstärker und einen Schalter auf. Die Kopplerschaltung weist einen ersten Kopplerschaltungseingangsport, einen ersten Kopplerschaltungssendeport, einen ersten isolierten Kopplerschaltungsport und einen ersten gekoppelten Kopplerschaltungsport auf; der Verstärker ist mit dem Richtkopplerausgangsport gekoppelt; und der Schalter koppelt den Verstärker selektiv mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Kopplerschaltungsport. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Richtkoppler über und/oder in einem Substrat, das in manchen Ausführungsformen ein Halbleitersubstrat sein kann, angeordnet.
In einer Ausführungsform koppelt der Schalter den Verstärker mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und/oder der Schalter koppelt den Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Verfahren zum Betreiben eines Richtkopplers verschiedene Schritte auf. Der Richtkoppler weist eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, auf. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Empfangen eines ankommenden Signals am Richtkopplereingangsport, der mit dem Kopplerschaltungseingangsport gekoppelt ist, Senden des ankommenden Signals am Richtkopplersendeport, das mit dem Kopplerschaltungssendeport gekoppelt ist und Überwachen mindestens eines Signals am gekoppelten Richtkopplerport und/oder am isolierten Richtkopplerport.
In verschiedenen Ausführungsformen weist das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines ersten Signals am gekoppelten Richtkopplerport und/oder das Messen einer Reflexion durch das Überwachen eines Ausgangs eines Leistungsdetektors, der einen mit dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelten Eingang aufweist, auf. In einer Ausführungsform weist das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines zweiten Signals am isolierten Richtkopplerport auf und in verschiedenen anderen Ausführungsformen weist das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines ersten Signals am gekoppelten Richtkopplerport und eines zweiten Signals am isolierten Richtkopplerport auf. Der mindestens eine Verstärker kann einen ersten Verstärker aufweisen und das Verfahren kann ferner den Schritt des Koppelns eines Eingangs des ersten Verstärkers mit wahlweise dem gekoppelten Kopplerschaltungsport oder dem isolierten Kopplerschaltungsport aufweisen.
10 zeigt eine Ausführungsform eines Richtkopplers 600, der als verschiedene Komponenten, die auf und/oder in einem Substrat 606 angeordnet sind, ausgeführt ist. In einer Ausführungsform sind ein Koppler 602 und Verstärker 604 auf einem Substrat 606 angeordnet. Eine Komponente 608, die zum Beispiel eine Ausführungsform einer Abschlussimpedanz oder eine andere passive Komponente sein kann, ist als innerhalb des Substrats 606 angeordnet gezeigt. In manchen Ausführungsformen kann die Komponente 608 eine separate Komponente sein, die wie der Koppler 602 und Verstärker 604 auf dem Substrat 606 angeordnet ist. Topologisch können der Koppler 602, der Verstärker 604 und die Komponente 608 gemäß der verschiedenen hierin beschriebenen Richtkopplerausführungsformen gekoppelt sein. In manchen Ausführungsformen kann der Verstärker 604 ein einzelner Verstärker sein oder er kann mehrere Verstärker sein, die auf einer oder mehreren integrierten Schaltungen angeordnet sind. Nicht gezeigte Verbindungen zu und von dem Koppler 602, dem Verstärker 604, der Komponente 608 und dem Substrat 606 können mittels verschiedener, in der Technik bekannter Verbindungsverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel können solche Verbindungen mittels Lötkontakthügeln, Bonddrähten, Kontaktflecken, Verbindungslöchern, Umverdrahtungsleitungen usw. hergestellt werden. Das Substrat 606 kann mittels eines Halbleitersubstrats, Trägersubstrats, Hybridsubstrats, Leiterplatten(PCB)-Substrats und/oder eines Substrats gemäß anderen in der Technik bekannten Substraten ausgeführt werden. In manchen Ausführungsformen kann der Koppler 600 von einem geformten Gehäuse umhüllt sein.
Zu den Vorteilen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zählen eine hohe Richtwirkung, die unabhängig von der Qualität des externen Abschlusses und/oder in die Ausgangsschnittstellenknotenpunkte koppelnde Stör-HF ist. Zu den anderen Vorteilen mancher Ausführungsformen zählen ein abstimmbarer Kopplungsfaktor und Isolation, die Möglichkeit, einen Kompromiss zwischen Stromverbrauch und Kopplungsfaktor/Isolation einzugehen, sowie gelockerte Anforderungen an die Lastimpedanz an Ausgangsports.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, soll diese Beschreibung nicht im einschränkenden Sinne aufgefasst werden. Fachleuten werden bei Durchsicht der Beschreibung verschiedene Modifikationen und Kombinationen der beispielhaften Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich sein.

Claims

Ein Richtkoppler, umfassend: eine Kopplerschaltung; und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, wobei der Richtkoppler in und/oder über einem Substrat angeordnet ist.
Richtkoppler nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker, der zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweist.
Richtkoppler nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Leistungsdetektor, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der mindestens eine Verstärker einen zweiten Verstärker, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der mindestens eine Verstärker einen ersten Verstärker, der zwischen dem isolierten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Richtkopplerport gekoppelt ist, und einen zweiten Verstärker, der zwischen dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der mindestens eine Verstärker ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung ist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend mindestens eine interne Abschlussimpedanz, die mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und/oder dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist.
Richtkoppler nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine interne Abschlussimpedanz eine einstellbare Impedanz ist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der mindestens eine Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport und/oder dem gekoppelten Kopplerschaltungsport mittels eines Impedanzanpassungsnetzwerks gekoppelt ist.
Richtkoppler nach Anspruch 9, wobei das Impedanzanpassungsnetzwerk ein einstellbares Impedanzanpassungsnetzwerk ist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der mindestens eine Verstärker mit dem isolierten Kopplerschaltungsport und/oder mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport mittels eines Dämpfungsglieds gekoppelt ist.
Richtkoppler nach Anspruch 11, wobei das Dämpfungsglied ein einstellbares Dämpfungsglied ist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Richtkoppler eine monolithisch integrierte Schaltung ist.
Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der mindestens eine Verstärker ein Verstärker in Quellenschaltung ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Kopplerschaltung Folgendes umfasst: einen magnetischen Transformator, umfassend eine erste Wicklung, die zwischen einem Kopplerschaltungseingangsport und einem Kopplerschaltungssendeport gekoppelt ist, und eine zweite Wicklung, die zwischen einem ersten Referenzknotenpunkt und dem gekoppelten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist; und ein Phasenschiebernetzwerk, das zwischen entweder dem Kopplerschaltungseingangsport oder dem Kopplerschaltungssendeport und dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelt ist.
Richtkoppler, aufweisend ein Richtkopplereingangsport, ein Richtkopplersendeport und ein Richtkopplerausgangsport, wobei der Richtkoppler Folgendes umfasst: eine Kopplerschaltung, die einen ersten Kopplerschaltungseingangsport, einen ersten Kopplerschaltungssendeport, einen ersten isolierten Kopplerschaltungsport und einen ersten gekoppelten Kopplerschaltungsport aufweist; einen Verstärker, der mit dem Richtkopplerausgangsport gekoppelt ist; und einen Schalter, der den Verstärker wahlweise mit dem gekoppelten Kopplerschaltungsport und dem isolierten Kopplerschaltungsport koppelt, wobei der Richtkoppler über und/oder in einem Substrat angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben eines Richtkopplers, der eine Kopplerschaltung und mindestens einen Verstärker, der zwischen einem isolierten Kopplerschaltungsport und einem isolierten Richtkopplerport und/oder zwischen einem gekoppelten Kopplerschaltungsport und einem gekoppelten Richtkopplerport gekoppelt ist, aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen eines ankommenden Signals am Richtkopplereingangsport, der mit dem Kopplerschaltungseingangsport gekoppelt ist; Senden des ankommenden Signals am Richtkopplersendeport, der mit dem Kopplerschaltungssendeport gekoppelt ist; und Überwachen mindestens eines Signals am gekoppelten Richtkopplerport und/oder am isolierten Richtkopplerport.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines ersten Signals am gekoppelten Richtkopplerport aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend das Messen einer Reflexion, das das Überwachen eines Ausgangs eines Leistungsdetektors, der einen mit dem isolierten Kopplerschaltungsport gekoppelten Eingang aufweist, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Überwachen des mindestens einen Signals das Überwachen eines zweiten Signals am isolierten Richtkopplerport aufweist.