DE202019000042U1

DE202019000042U1 - Wilkinson-Kombinierer mit gekoppelten Induktoren

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Publication number: DE202019000042U1
Application number: DE202019000042.9U
Authority: DE
Original assignee: Linear Technology Holding LLC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2029-01-05
Also published as: US10608313B2; CN209897017U; US20190214700A1

Abstract

Schaltung zum Erleichtern von Signalteilung und Rekombination mit einer breiteren Frequenzbandbreite, umfassend:
eine erste gekoppelte Induktorschaltung, die mit einem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen ersten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem ersten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung eine erste Mehrzahl von Induktoren umfasst, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind;
eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen zweiten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt,
wobei die zweite gekoppelte Induktorschaltung eine zweite Mehrzahl von Induktoren umfasst, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind; und
eine Isolationsschaltung, die mit dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, wobei die Isolationsschaltung eine Isolation zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen elektrische Schaltungen, und insbesondere einen Wilkinson-Kombinierer mit gekoppelten Induktoren.
HINTERGRUND
Signalverarbeitungsfunktionalität in der Elektronik kann durch Teilen und Rekombinieren elektromagnetischer Signale unter Verwendung passiver elektrischer Komponenten erfolgen. Bei Radio- bzw. Hochfrequenz- und Mikrowellenanwendungen kann eine Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung wie ein Wilkinson-Teiler/Kombinierer verwendet werden, um die Signalteilung und - rekombination zu erleichtern. Die erreichbare Bandbreite für die Ausgangsisolation, den Portabgleich bzw. die Portanpassung und den Einfügungsverlust bzw. die Einfügedämpfung des Wilkinson-Teilers/Kombinierers wird jedoch mit zunehmender Frequenz zunehmend begrenzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Es wird eine Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren bereitgestellt. Mit gekoppelten Induktoren weist die neue Schaltungstopologie eine breitere Bandbreite für Einfügedämpfung, Portanpassung und Isolation verglichen mit herkömmlichen Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltungstopologien auf. Die gekoppelten Induktoren können für einstufige Tiefpassnetzwerke, mehrstufige Tiefpassnetzwerke oder mehrstufige Breitbandnetzwerke implementiert werden. Beispielsweise umfasst die Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung eine erste gekoppelte Induktorschaltung, gekoppelt mit einem Eingangsanschluss, die einen ersten Signalpfad zu einem ersten Ausgangsanschluss bereitstellt, und eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, gekoppelt mit dem Eingangsanschluss, die einen zweiten Signalpfad zu einem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt. Jede der gekoppelten Induktorschaltungen enthält mehrere Induktoren, die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind. Jede der gekoppelten Induktorschaltungen stellt ein Ausgangssignal bereit, das auf einer Übertragungsfunktion basiert, die einen Kopplungskoeffizienten der entsprechenden gekoppelten Induktorschaltung enthält.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Schaltung eine erste gekoppelte Induktorschaltung, die mit einem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen ersten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem ersten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die die erste gekoppelte Induktorschaltung eine erste Mehrzahl von Induktoren enthält, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Schaltung enthält auch eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen zweiten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die zweite gekoppelte Induktorschaltung eine zweite Mehrzahl von Induktoren enthält, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Schaltung enthält auch eine Isolationsschaltung, die mit dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, wobei die Isolationsschaltung eine Isolation zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält ein System eine erste gekoppelte Induktorschaltung, die mit einem ersten Port und einem zweiten Port auf einem ersten Signalpfad gekoppelt ist. Das System enthält eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, die mit dem ersten Port und einem dritten Port auf einem zweiten Signalpfad gekoppelt ist. In einigen Aspekten umfasst jede der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung zumindest ein Paar positiv magnetisch gekoppelter Induktoren in Reihe. In einigen Aspekten sind der zweite Port und der dritte Port voneinander isoliert. In einigen Aspekten weist die erste gekoppelte Induktorschaltung einen Kopplungskoeffizienten auf, der demjenigen der zweiten gekoppelten Induktorschaltung entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält ein System eine Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen, die mit einem Eingangsanschluss verbunden sind und eine Mehrzahl von Signalpfaden zwischen dem Eingangsanschluss und einer Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen bereitstellen, wobei jede der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen zumindest zwei Induktoren enthält, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind und mit unterschiedlichen Signalpfaden assoziiert bzw. verknüpft sind. Das System enthält auch einen ersten Isolationswiderstand, der zwischen zwei der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen angeordnet ist. Das System enthält auch einen zweiten Isolationswiderstand, der mit der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen verbunden ist. In einigen Aspekten ist jede der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen so konfiguriert, dass sie einem jeweiligen der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen ein Ausgangssignal bereitstellt.
Figurenliste
Bestimmte Merkmale der vorliegenden Technologie sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Zu Erläuterungszwecken sind jedoch mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Technologie in den folgenden Figuren dargestellt.

1 zeigt ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen Wilkinson-T eiler/Kombinierer-Schaltung.
2 und 3 zeigen schematische Diagramme herkömmlicher konzentrierter Wilkinson-T eiler/Kombinierer-Schaltungen.
4A und 4B zeigen schematische Diagramme herkömmlicher mehrstufiger Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen.
5 zeigt ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen mehrstufigen Wilkinson-T eiler/Kombinierer-Schaltung.
6A zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels von Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
6B zeigt ein schematisches Diagramm der Ersatzschaltung von 6A.
7A zeigt ein schematisches Diagramm eines Kombinierermodells gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
7B zeigt ein schematisches Diagramm der Ersatzschaltung von 7A.
7C zeigt einen Plot bzw. eine grafische Darstellung einer Übertragungsfunktion eines herkömmlichen Kombinierermodells im Vergleich zu Übertragungsfunktionen eines Kombinierermodells mit den gekoppelten Induktoren.
7D zeigt Plots bzw. grafische Darstellungen, die unterschiedliche Streuparameterantworten des herkömmlichen Kombinierermodells im Vergleich zu dem Kombinierermodell mit gekoppelten Induktoren veranschaulichen.
8A und 8B zeigen schematische Diagramme von Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren mit unterschiedlicher Kopplungsorientierung gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
9 zeigt ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
10 zeigt ein schematisches Diagramm eines noch weiteren Beispiels einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
11 zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit Differentialinduktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
12 zeigt ein schematisches Diagramm, das eine Layoutanordnung der Differentialinduktoren von 11 gemäß einer oder mehreren Implementierungen darstellt.
13A zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
13B zeigt Plots bzw. grafische Darstellungen, die unterschiedliche Streuparameterantworten des herkömmlichen mehrstufigen Kombinierermodells im Vergleich zu der mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren von 13A veranschaulichen.
14 zeigt ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels einer mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen.
15 zeigt ein schematisches Diagramm eines noch weiteren Beispiels einer mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren und mit 2^N zusätzlichen Ausgängen gemäß einer oder mehreren Implementierungen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die nachfolgend dargelegte detaillierte Beschreibung soll eine Beschreibung verschiedener Konfigurationen der vorliegenden Technologie sein und soll nicht die einzigen Konfigurationen darstellen, in denen die vorliegende Technologie praktiziert werden kann. Die beigefügten Zeichnungen sind hierin enthalten und bilden einen Teil der detaillierten Beschreibung. Die detaillierte Beschreibung enthält spezifische Details, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Technologie zu vermitteln. Die vorliegende Technologie ist jedoch nicht auf die hierin dargelegten spezifischen Details beschränkt und kann unter Verwendung einer oder mehrerer Implementierungen praktiziert werden. In einem oder mehreren Fällen sind Strukturen und Komponenten in Blockdiagrammform gezeigt, um zu vermeiden, dass die Konzepte der vorliegenden Technologie verschleiert werden.
Es wird eine Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren bereitgestellt. Mit gekoppelten Teilern zeigt die Schaltungstopologie der vorliegenden Technologie eine breitere Bandbreite für Einfügungsverslust bzw. Einfügedämpfung, Portabgleich bzw. Portanpassung und Isolation im Vergleich zu herkömmlichen Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltungstopologien. Die gekoppelten Induktoren können für einstufige Tiefpassnetzwerke, mehrstufige Tiefpassnetzwerke oder mehrstufige Breitbandnetzwerke implementiert werden.
Für jeden Ausgangsportpfad weist die Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung zwei eng und positiv magnetisch gekoppelte Induktoren in Reihe zwischen dem Eingangsport und dem Ausgangsport auf. In einigen Aspekten weisen die magnetisch gekoppelten Induktoren beispielsweise Spulen auf, die umeinander gewickelt sind, um die enge Kopplung zu bilden. In anderen Aspekten teilen sich die magnetisch gekoppelten Induktoren einen gleichen Kern, um die enge Kopplung zu bilden, so dass nahezu der gesamte magnetische Fluss von einem Induktor durch den anderen Induktor fließen kann. In einigen Implementierungen weisen die magnetisch gekoppelten Induktoren die gleiche Kopplungsorientierung auf, so dass die Induktoren positiv miteinander gekoppelt werden können. Ein mit Masse verbundener Kondensator ist zwischen die in Reihe geschalteten gekoppelten Induktoren gekoppelt. Ein Isolationswiderstand ist zwischen den Ausgangsanschlüssen gekoppelt. Der Betrag der induktiven Kopplung, die zwischen den gekoppelten Induktoren besteht, kann durch einen Kopplungskoeffizienten K definiert werden.
Bei einer einstufigen Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren ist ein erstes Paar gekoppelter in Reihe geschalteter Induktoren zwischen den Eingangsport und einen ersten Ausgangsport gekoppelt, und ein zweites Paar gekoppelter in Reihe geschalteter Induktoren ist zwischen den Eingangsport und einen zweiten Ausgangsport gekoppelt. Ein erster Kondensator ist mit Masse verbunden und zwischen das erste Paar gekoppelter in Reihe geschalteter Induktoren gekoppelt, und ein zweiter Kondensator ist mit Masse verbunden und zwischen das zweite Paar gekoppelter in Reihe geschalteter Induktoren gekoppelt. Ein Isolationswiderstand ist über den ersten und den zweiten Ausgangsport gekoppelt. In einigen Aspekten kann der Strom in beiden Induktoren in die gleiche Richtung fließen, oder in anderen Aspekten kann der Strom in beiden Induktoren in entgegengesetzte Richtungen fließen. Die einstufige Leistungsteiler-/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren dient als ein Tiefpassnetzwerk.
Eine mehrstufige Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren kann zwei in Reihe geschaltete einstufige Schaltungen aufweisen, wobei ein erster Isolationswiderstand über die Ausgangsports und zwischen die beiden einstufigen Schaltungen gekoppelt ist und ein zweiter Isolationswiderstand über die Ausgangsports nach der zweiten einstufigen Schaltung gekoppelt ist. Eine mehrstufige Leistungsteiler/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren für eine Breitbandanwendung kann die einstufige gekoppelte Induktorschaltung enthalten, die mit einer herkömmlichen einstufigen Hochpassnetzwerkschaltung in Reihe geschaltet ist (wobei die Induktoren mit Masse verbunden sind).
In einigen Implementierungen enthält eine Leistungskombinierer/TeilerSchaltung eine erste gekoppelte Induktorschaltung, die mit einem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen ersten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem ersten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung eine erste Mehrzahl von Induktoren enthält, die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Schaltung enthält auch eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen zweiten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die zweite gekoppelte Induktorschaltung eine zweite Mehrzahl von Induktoren umfasst, die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Schaltung enthält auch eine Isolationsschaltung, die mit dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, wobei die Isolationsschaltung eine Isolation zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt. In einigen Aspekten ist die erste gekoppelte Induktorschaltung so konfiguriert, dass sie ein erstes Ausgangssignal an den ersten Ausgangsanschluss basierend auf einer Übertragungsfunktion bereitstellt, die einen ersten Kopplungskoeffizienten der ersten Mehrzahl von Induktoren enthält, und die zweite gekoppelte Induktorschaltung ist so konfiguriert, dass sie ein zweites Ausgangssignal an den zweiten Ausgangsanschluss basierend auf einer Übertragungsfunktion bereitstellt, die einen zweiten Kopplungskoeffizienten der zweiten Mehrzahl von Induktoren enthält.
1 zeigt ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 enthält Ports 101-103, Übertragungsleitungen 110 und 120 und einen Isolationswiderstand 130. Wie in 1 gezeigt ist die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 eine Differentialschaltung, so dass an jeden der Ports 101-103 zwei Signale entgegengesetzter Polarität angelegt werden. In dieser Hinsicht enthält jeder der Ports 101-103 einen separaten Anschluss für jedes der angelegten Signale. Jeder der Ports 101-103 endet mit einer Impedanz Z_o . In einigen Aspekten kann die Impedanz an jedem der Ports 101-103 auf 50 Ohm enggelegt werden. Jede der Übertragungsleitungen 110 und 120 weist eine Länge auf, die ein Viertel einer Wellenlänge ist (z. B. λ/4), so dass jede der Übertragungsleitungen 110 und 120 Viertelwellentransformatoren einer Impedanz darstellt, die äquivalent zu etwa √2Z_o ist.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 ist eine passive Vorrichtung, die ein Eingangssignal am Eingangsport annimmt und mehrere Ausgangssignale mit spezifischen Phasen- und Amplitudencharakteristiken an die Ausgangsports liefert. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 weist eine Isolation zwischen den Ausgangsports auf, wenn sie als Leistungsteiler verwendet wird. Der Grad an Isolation kann von dem Impedanzabschluss zwischen den Ausgangsports abhängen. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 ist reziprok, so dass sie als Leistungskombinierer verwendet werden kann, indem jedes Signal in jeden der Ausgangsports angelegt wird. Die Vektorsumme der angelegten Signale kann als einzelner Ausgang bzw. einzelne Ausgabe am Eingangsport erscheinen.
In Betrieb kann die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 für Signalverarbeitungsfunktionen verwendet werden, beispielsweise 1) Addieren oder Subtrahieren von Signalen vektoriell, 2) Erhalten mehrerer Ausgangssignale proportional zu dem Pegel eines gemeinsamen Eingangssignals, 3) Teilen eines Eingangssignals in mehrere Ausgangssignale und 4) Kombinieren von Signalen aus verschiedenen Quellen, um ein einzelnes Ausgangssignal zu erhalten. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100 ist ein beliebter Leistungsteiler/Kombinierer, da die Schaltung relativ einfach konstruiert ist und nützliche Eigenschaften aufweist: (1) an allen Ports angepasst bzw. abgeglichen, (2) große Isolation zwischen den Ausgangsports für Teilerimplementierungen, (3) reziprok zwischen Teiler- und Kombiniereranwendungen und (4) verlustfrei, wenn Ausgangsports in Teileranwendungen abgeglichen bzw. angepasst werden.
2 und 3 zeigen schematische Diagramme herkömmlicher konzentrierter Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen. 2 zeigt eine herkömmliche konzentrierte Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 200, die als ein Tiefpassnetzwerk verwendet werden kann. Die herkömmliche konzentrierte Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 200 enthält Ports 201-303, Induktoren 206 und 209, Kondensatoren 207, 208, 210 und 211 und einen Isolationswiderstand 212. Die konzentrierten Elemente (z.B. Induktoren, Kondensatoren) der herkömmlichen konzentrierten Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 200 ersetzen die Übertragungsleitungen in der herkömmlichen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 100, um die Größe für eine einfachere integrierte Implementierung zu reduzieren.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 200 enthält einen Induktor (z. B. 206, 209) in Reihe an jedem Ausgangsportpfad (z. B. 204, 205) von dem Eingangsport 201. Bei Tiefpassnetzwerken sind die Induktoren 206 und 209 mit den jeweiligen Ausgangsports (z. B. 202, 203) in Reihe geschaltet, und die Kondensatoren 207, 208, 210 und 211 sind mit Masse verbunden. Für jeden Ausgangsportpfad ist der Induktor zwischen zwei Kondensatoren gekoppelt. Insbesondere ist der Induktor 206 entlang eines Signalpfads 204 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 207 und 208 mit Masse verbunden sind) mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 207 und 208 in Reihe geschaltet. In ähnlicher Weise ist der Induktor 209 entlang eines Signalpfads 205 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 210 und 211 mit Masse verbunden sind) mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 210 und 211 in Reihe geschaltet. Der Isolationswiderstand 212 ist über die Ausgangsports 202 und 203 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports bereitzustellen.
3 zeigt eine herkömmliche konzentrierte Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 350, die als ein Hochpassnetzwerk verwendet werden kann. Die herkömmliche konzentrierte Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 350 von 3 enthält Komponenten, die denjenigen ähnlich sind, die in der herkömmlichen konzentrierten Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 200 von 1 gezeigt sind. Die herkömmliche konzentrierte Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 350 enthält Ports 301-303, die Induktoren 351 und 354, die Kondensatoren 352, 353, 355 und 356 und einen Isolationswiderstand 357.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 350 enthält einen Induktor (z. B. 351, 354), der an jedem Ausgangsportpfad (z. B. 304, 305) mit Masse verbunden ist.
Bei Hochpassnetzwerken sind die Induktoren 351 und 354 mit Masse verbunden und die Kondensatoren 352, 353, 355 und 356 sind mit den jeweiligen Ausgangsports (z. B. 302 und 303) in Reihe geschaltet. Für jeden Ausgangsportpfad ist der Induktor zwischen zwei Kondensatoren gekoppelt. Insbesondere ist ein erster Anschluss des Induktors 351 mit Masse verbunden, und ein zweiter Anschluss des Induktors 351 ist mit einem Knoten entlang eines Signalpfads 304 und zwischen den Kondensatoren 352 und 353 gekoppelt, die entlang des Signalpfads 304 in Reihe geschaltet sind. In ähnlicher Weise ist ein erster Anschluss des Induktors 354 mit Masse verbunden und ein zweiter Anschluss des Induktors 354 ist mit einem Knoten entlang eines Signalpfads 305 und zwischen den Kondensatoren 355 und 356 gekoppelt, die entlang des Signalpfads 305 in Reihe geschaltet sind. Der Isolationswiderstand 357 ist über die Ausgangsports 302 und 303 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports bereitzustellen.
4A und 4B zeigen schematische Diagramme herkömmlicher mehrstufiger Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen. Mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen werden verglichen mit den herkömmlichen konzentrierten Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen von 2 und 3 für eine breitere Bandbreite verwendet. Zum Beispiel kann jede Stufe die in 2 und 3 beschriebene Schaltungsanordnung enthalten, wo die Stufen in Reihe geschaltet sind, um mehrere Stufen sowohl für Tiefpass- als auch für Hochpassnetzwerke zu bilden.
4A zeigt eine traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 400, die als ein mehrstufiges Tiefpassnetzwerk verwendet werden kann. Die herkömmliche mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 400 enthält Ports 401-403, Induktoren 411, 414, 421 und 424, Kondensatoren 412, 413, 415, 416, 422, 423, 425 und 426 und Isolationswiderstände 417 und 427.
Die traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 400 enthält eine erste Stufe 410 in Reihe mit einer zweiten Stufe 420 zwischen dem Eingangsport 401 und den Ausgangsports 402 und 403. In der ersten Stufe 410 enthält jeder Signalpfad einen Induktor (z. B. 411, 414), der mit einem jeweiligen Ausgangsport (z. B. 402, 403) in Reihe geschaltet ist. Die zweite Stufe 420 weist eine ähnliche Schaltungstopologie auf wie die erste Stufe 410, wobei ein Induktor (z. B. 421, 424) mit einem jeweiligen Ausgangsport (z. B. 402, 403) in Reihe geschaltet ist. Bei Tiefpassnetzwerken sind die Induktoren 411 und 414 der ersten Stufe 410 mit den jeweiligen Ausgangsports (z. B. 402, 403) in Reihe geschaltet, und die Kondensatoren 412, 413, 415, 416 der ersten Stufe 410 sind mit Masse verbunden.
Für jeden Signalpfad in der ersten und der zweiten Stufe ist der Induktor zwischen zwei Kondensatoren gekoppelt. In der ersten Stufe 410 ist der Induktor 411 mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 412 und 413 entlang eines ersten Signalpfads zu dem Ausgangsport 402 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 412 und 413 mit Masse verbunden sind) in Reihe geschaltet. In ähnlicher Weise ist der Induktor 414 der ersten Stufe 410 mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 415 und 416 entlang eines zweiten Signalpfads zu dem Ausgangsport 403 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 415 und 416 mit Masse verbunden sind) in Reihe geschaltet. Der Isolationswiderstand 417 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 413 und 416 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 402 und 403 an einem Zwischenknoten zwischen der ersten Stufe 410 und der zweiten Stufe 420 bereitzustellen.
In der zweiten Stufe 420 ist der Induktor 421 mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 422 und 423 entlang des ersten Signalpfads zu dem Ausgangsport 402 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 422 und 423 mit Masse verbunden sind) in Reihe geschaltet. In ähnlicher Weise ist der Induktor 424 der zweiten Stufe 420 mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 425 und 426 entlang des zweiten Signalpfads zu dem Ausgangsport 403 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 425 und 426 mit Masse verbunden sind) in Reihe geschaltet. Der Isolationswiderstand 427 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 423 und 426 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 402 und 403 an dem Ausgang der zweiten Stufe 420 bereitzustellen.
4B zeigt eine herkömmliche mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 450, die als ein mehrstufiges Hochpassnetzwerk verwendet werden kann. Die traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 450 enthält Ports 401-403, Induktoren 461, 464, 471 und 474, Kondensatoren 462, 463, 465, 466, 472, 473, 475 und 476 und Isolationswiderstände 467 und 477.
Die traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 450 enthält eine erste Stufe 460 in Reihe mit einer zweiten Stufe 470 zwischen dem Eingangsport 401 und den Ausgangsports 402 und 403. In der ersten Stufe 460 enthält jeder Signalpfad einen Induktor (z. B. 461, 464), der mit Masse und zwischen einem Paar Kondensatoren (z. B. 462, 463, 465, 466) verbunden ist, die mit einem jeweiligen Ausgangsport (z. B. 402, 403) in Reihe geschaltet sind. Die zweite Stufe 470 weist eine ähnliche Schaltungstopologie auf wie die erste Stufe 460, wobei ein Induktor (z. B. 471, 474) mit Masse und zwischen einem Paar von Kondensatoren (z. B. 472, 473, 475, 476) verbunden ist, die mit einem jeweiligen Ausgangsport (z. B. 402, 403) in Reihe geschaltet sind.
Für jeden Signalpfad in der ersten und zweiten Stufe ist der Induktor zwischen zwei Kondensatoren gekoppelt. In der ersten Stufe 460 sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 462 und 463 mit einem ersten Anschluss des Induktors 461 entlang eines ersten Signalpfads zu dem Ausgangsport 402 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 461 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. In ähnlicher Weise sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 465 und 466 mit einem ersten Anschluss des Induktors 464 entlang eines zweiten Signalpfads zu dem Ausgangsport 403 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 464 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. Der Isolationswiderstand 467 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 463 und 466 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 402 und 403 an einem Zwischenknoten zwischen der ersten Stufe 460 und der zweiten Stufe 470 bereitzustellen.
In der zweiten Stufe 470 sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 472 und 473 mit einem ersten Anschluss des Induktors 471 entlang des ersten Signalpfads zu dem Ausgangsport 402 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 471 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. In ähnlicher Weise sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 475 und 476 mit einem ersten Anschluss des Induktors 474 entlang des zweiten Signalpfads zu dem Ausgangsport 403 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 474 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. Der Isolationswiderstand 477 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 473 und 476 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 402 und 403 an dem Ausgang der zweiten Stufe 470 bereitzustellen.
5 zeigt ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 500. Wie in 5 gezeigt, können die Stufen so gemischt werden, dass eine erste Stufe (z. B. 510), die an ein Tiefpassnetzwerk gerichtet ist, mit einer zweiten Stufe (z. B. 520), die an ein Hochpassnetzwerk gerichtet ist, in Reihe geschaltet werden kann, um ein Weitbereichs- bzw. Breitbandnetzwerk zu bilden.
Die traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 500 enthält Ports 501-503 und Isolationswiderstände 517 und 517. In der ersten Stufe 510 enthält die traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 500 Induktoren 511 und 514 und Kondensatoren 512, 513, 515 und 516. In der zweiten Stufe 520 enthält die traditionelle mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 500 Induktoren 521 und 524 und Kondensatoren 522, 523, 525 und 526.
In der ersten Stufe 510 ist der Induktor 511 mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 512 und 513 entlang eines ersten Signalpfads zu dem Ausgangsport 502 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 512 und 513 mit Masse verbunden sind) in Reihe geschaltet. In ähnlicher Weise ist der Induktor 514 der ersten Stufe 510 mit ersten Anschlüssen der Kondensatoren 515 und 516 entlang eines zweiten Signalpfads zu dem Ausgangsport 503 (wo zweite Anschlüsse der Kondensatoren 515 und 516 mit Masse verbunden sind) in Reihe geschaltet. Der Isolationswiderstand 517 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 513 und 516 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 502 und 503 an einem Zwischenknoten zwischen der ersten Stufe 510 und der zweiten Stufe 520 bereitzustellen.
In der zweiten Stufe 520 sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 522 und 523 mit einem ersten Anschluss des Induktors 521 entlang des ersten Signalpfads zu dem Ausgangsport 502 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 521 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. In ähnlicher Weise sind die in Reihe geschalteten Kondensatoren 525 und 526 mit einem ersten Anschluss des Induktors 524 entlang des zweiten Signalpfads zu dem Ausgangsport 503 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 524 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. Der Isolationswiderstand 527 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 523 und 526 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 502 und 503 an dem Ausgang der zweiten Stufe 520 bereitzustellen.
6A und 6B zeigen schematische Diagramme eines Beispiels von Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
6A zeigt ein Beispiel einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 mit magnetisch gekoppelten Induktoren. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 enthält Ports 601-603, Induktoren 612, 613, 622 und 623, Kondensatoren 614 und 624 und einen Isolationswiderstand 630. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 enthält zwei in Reihe geschaltete Induktoren (z. 612, 613) und den Kondensator 603 entlang eines ersten Signalpfads 610, der eine „T“-Anordnung zwischen dem Eingangsport 601 und dem Ausgangsport 602 bildet. Insbesondere ist der Eingangsport 601 mit einem ersten Anschluss des Induktors 612 gekoppelt und der Ausgangsport 602 ist mit einem ersten Anschluss des Induktors 613 gekoppelt (wo zweite Anschlüsse der Induktoren 612 und 613 eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind). Die zweiten Anschlüsse der Induktoren 612 und 613 sind auch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 614 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 614 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. In einigen Aspekten weisen die Induktoren 612 und 613 Spulen 612 und 613 auf, die umeinander gewickelt sind, um die enge Kopplung zu bilden. In anderen Aspekten teilen sich die Induktoren 612 und 613 den gleichen Kern, um die enge Kopplung zu bilden, so dass nahezu der gesamte magnetische Fluss beispielsweise von dem Induktor 612 durch den Induktor 613 fließen kann. In einigen Implementierungen weisen die Induktoren 612 und 613 auch die gleiche Kopplungsorientierung auf, so dass die Induktoren positiv miteinander gekoppelt werden können.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 enthält6 auch zwei in Reihe geschaltete Induktoren (z. B. 622, 623) und den Kondensator 624 entlang eines zweiten Signalpfads 620, der eine ähnliche „T“-Anordnung bildet wie diejenige entlang des ersten Signalpfads 610 zwischen dem Eingangsport 601 und dem Ausgangsport 603. Der Eingangsport 601 ist mit einem ersten Anschluss des Induktors 622 gekoppelt, und der Ausgangsport 603 ist mit einem ersten Anschluss des Induktors 623 (wo zweite Anschlüsse der Induktoren 622 und 623 eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind) gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse der Induktoren 622 und 623 sind auch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 624 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 624 mit Masse verbunden ist) gekoppelt. In ähnlicher Weise zu den Induktoren 612 und 613 können die Induktoren 622 und 623 Spulen aufweisen, die umeinander gewickelt sind, um die enge Kopplung zu bilden. In einigen Aspekten teilen sich die Induktoren 622 und 623 den gleichen Kern, um die enge Kopplung zu bilden, so dass nahezu der gesamte magnetische Fluss beispielsweise von dem Induktor 622 durch den Induktor 623 fließen kann. In einigen Implementierungen weisen die Induktoren 622 und 623 auch die gleiche Kopplungsorientierung auf, so dass die Induktoren positiv miteinander gekoppelt werden können.
Der Isolationswiderstand 630 ist mit ersten Anschlüssen der Induktoren 613 und 623 und mit den Ausgangsports602 und 603 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 602 und 603 bereitzustellen. In einer oder mehreren Implementierungen können sich die in Reihe geschalteten Induktoren 612 und 613 im Allgemeinen auf eine erste gekoppelte Induktorschaltung (z. B. 611) beziehen, und die in Reihe geschalteten Induktoren 622 und 623 können sich im Allgemeinen auf eine zweite gekoppelte Induktorschaltung (beispielsweise 621) beziehen. Der Eingangsport 601 kann sich im Allgemeinen auf einen ersten Anschluss beziehen, der Ausgangsport 602 kann sich im Allgemeinen auf einen zweiten Anschluss beziehen, und der Ausgangsport 603 kann sich im Allgemeinen auf einen dritten Anschluss beziehen.
In einer oder mehreren Implementierungen ist die erste gekoppelte Induktorschaltung (z. B. 611) so konfiguriert, dass sie ein erstes Ausgangssignal an den Ausgangsport 602 (oder den ersten Ausgangsanschluss) basierend auf einer Übertragungsfunktion liefert, die einen ersten Kopplungskoeffizienten (z. B. K1) der in Reihe geschalteten Induktoren 612 und 613 enthält. In einigen Implementierungen ist die zweite gekoppelte Induktorschaltung (z. B. 621) so konfiguriert, dass sie ein zweites Ausgangssignal an den Ausgangsport 603 (oder den zweiten Ausgangsanschluss) basierend auf einer Übertragungsfunktion liefert, die einen zweiten Kopplungskoeffizienten (z. B. K2) der in Reihe geschalteten Induktoren 622 und 623 enthält.
Die erste und die zweite gekoppelte Induktorschaltung (z. B. 611, 621) weisen in Reihe geschaltete Induktoren mit der gleichen Induktivität L auf. Die Kondensatoren 614 und 624 weisen die gleiche Kapazität C auf. Die erste und die zweite gekoppelte Induktorschaltung (z 611, 621) weisen denselben Kopplungskoeffizienten K auf, wobei der Betrag der induktiven Kopplung zwischen den Induktoren 612 und 613 demjenigen der Induktoren 622 und 623 entspricht. In einigen Aspekten ist der Kopplungskoeffizient größer als Null und kleiner als 1 (z. B. K<1). In einigen Implementierungen liegt der Kopplungskoeffizient in einem Bereich von 0,7 und 0,9.
In einigen Aspekten fließt der Strom durch jeden der in Reihe geschalteten Induktoren (z. B. 612, 613, 622, 623) in der gleichen Richtung, was durch eine Punktkonvention bezeichnet werden kann. In 6A fließt der Strom aus dem Eingangsport 601 und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 612 (durch eine Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 612 aus und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 613 (durch die Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 613 zu dem Ausgangsport 602 aus. In ähnlicher Weise fließt der Strom aus dem Eingangsport 601 und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 622 (durch die Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 622 aus und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 623 (durch die Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 623 zu dem Ausgangsport 603 aus. Dieselbe von den Induktoren 612, 613, 622, 623 verwendete Punktkonvention gibt an, dass die Induktoren eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 650 von 6B enthält Komponenten, die denjenigen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 von 6A gezeigt sind. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 650 stellt ein äquivalentes Modell für die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 dar. Wenn die Induktoren als „T“-Anordnung eng und magnetisch miteinander gekoppelt sind, wird eine negative Kopplung beobachtet. Zum Beispiel fügen die Induktoren 612, 613 beispielsweise effektiv eine negative Shunt-Induktivität (z. B. 651) in dem ersten Signalpfad 610 hinzu, die in Reihe mit dem Kondensator 614 ist, und die negative Shunt-Induktivität 651 kann den Pol aufheben und die Bandbreite der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 650 erweitern. In ähnlicher Weise fügen die Induktoren 622, 623 in dem zweiten Signalpfad 620 effektiv eine negative Shunt-Induktivität (z. B. 652) hinzu. In 6B ist jeder der Induktoren 612, 613, 622, 623 durch eine Induktivität definiert, die als L*(1+K) ausgedrückt wird, wobei K der Kopplungskoeffizient ist. Die negativen Shunt-Induktivitäten 651 und 652 werden als - K*L ausgedrückt.
7A zeigt ein schematisches Diagramm eines Kombinierermodells 700 gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die Übertragungsfunktion für das Kombinierermodell 700 kann als $S = \frac{j \cdot R_{L}}{ω^{3} \cdot L^{2} \cdot C - 2 \cdot ω \cdot L + j \cdot R_{L} \cdot (1 - ω^{2} \cdot L \cdot C)}$
definiert werden, wobei ω eine radiale Frequenz ist, R_L eine Impedanz der Isolationsschaltung ist, L eine Induktivität jedes Induktors ist, C die Kapazität ist und j ein imaginärer Wert ist.
7B zeigt ein schematisches Diagramm einer Ersatzschaltung eines Kombinierermodells 710 mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Das Kombinierermodell 710 von 7B enthält Komponenten, die denjenigen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 650 von 6B gezeigt sind, wobei ein Lastwiderstands (R_L ) eingeschlossen ist. In einigen Implementierungen ist die Übertragungsfunktion eine Funktion des ersten und des zweiten Kopplungskoeffizienten, einer Impedanz der Isolationsschaltung, Induktivitäten der ersten und der zweiten Mehrzahl von Induktoren, Kapazitäten, die mit der ersten und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung assoziiert bzw. verknüpft sind, und einer radialen Frequenz, die mit der ersten und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung assoziiert bzw. verknüpft ist. In einer oder mehreren Implementierungen kann die Übertragungsfunktion für das Kombinierermodell 710 beispielsweise als $S = \frac{j \cdot R_{L} \cdot (1 + ω^{2} \cdot K \cdot L \cdot C)}{ω^{3} \cdot L^{2} \cdot C \cdot (K^{2} - 1) + 2 \cdot ω \cdot L \cdot (K + 1) + j \cdot R_{L} \cdot (ω^{2} \cdot L \cdot C - 1)}$
definiert sein, wobei ω eine radiale Frequenz ist, z. B. 2π*Frequenz, R_L eine Impedanz der Isolationsschaltung ist, K der Kopplungskoeffizient ist, L eine Induktivität jeder der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung ist, C eine Kapazität ist, die mit der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung assoziiert bzw. verknüpft ist, und j ein imaginärer Wert ist. In dieser Hinsicht basiert die Übertragungsfunktion eines Signalpfads zwischen den Eingangs- und Ausgangsports auf dem Kopplungskoeffizienten der in dem Signalpfad angeordneten gekoppelten Induktoren. In einigen Aspekten kann die Übertragungsfunktion abhängig von der Anordnung der gekoppelten Induktoren variieren, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
7C zeigt einen Plot bzw. eine grafische Darstellung 730 einer Übertragungsfunktion des herkömmlichen Kombinierermodells im Vergleich zu Übertragungsfunktionen des Kombinierermodells mit den gekoppelten Induktoren. Der Plot 730 zeigt eine zweidimensionale Darstellung der Verstärkung (dB) als Funktion der Frequenz. Die Frequenz kann in einem Bereich von etwa 1×10⁹ Hertz bis etwa 1×10¹³ Hertz liegen, kann jedoch für eine bestimmte Bandbreite ausgelegt sein. Der Plot 730 enthält eine erste Wellenform (z. B. 730-1), die dem herkömmlichen Kombinierermodell 700 entspricht, eine zweite Wellenform (z. B. 730-2), die dem Kombinierermodell 710 mit einem auf 0,8 festgelegten Kopplungskoeffizienten entspricht, und eine dritte Wellenform (z. B. 730-3), die dem Kombinierermodell 710 mit einem auf 1,0 festgelegten Kopplungskoeffizienten 1,0 entspricht.
In dem Plot 730 stellt die erste Wellenform 730-1, die die Frequenzantwort eines herkömmlichen Wilkinson-Kombinierers darstellt, ein stabiles Amplitudensignal bei niedrigeren Frequenzen bereit, bevor es in einer typischen Tiefpassantwort dritter Ordnung abfällt. Die zweite Wellenform, die den Wilkinson-Kombinierer mit gekoppelten Induktoren mit einem K=0,8, 730-2 darstellt, liefert eine stabilere Verstärkung bei höheren Frequenzen vordem Abfallen, wodurch die Bandbreite relativ zu dem herkömmlichen Kombinierer um einen Faktor von etwa 10x erhöht wird. In dieser Hinsicht ist die Bandbreite bei einer gewünschten Amplitude im Vergleich zu dem herkömmlichen Kombinierermodell 700 breiter. Die dritte Wellenform 730-3 liefert eine stabile Verstärkungsamplitude für alle beobachteten Frequenzen und die gesamte Passbandbreite, basierend auf der idealen Kopplungsinduktivität zwischen den gekoppelten Induktoren.
7D zeigt Plots bzw. grafische Darstellungen, die unterschiedliche Streuparameterantworten des herkömmlichen Kombinierermodells im Vergleich zu dem Kombinierermodell mit magnetisch gekoppelten Induktoren zeigen. Jeder der Plots (z. B. 740-1, 740-2, 740-3, 740-4) zeigt eine erste Wellenform, die einer Streuparameterantwort des herkömmlichen Kombinierers 700 entspricht, und eine zweite Wellenform, die einer Streuparameterantwort des Kombinierermodells 710 entspricht. Der Plot 740-1 zeigt den komplexen Eingangsreflexionskoeffizienten, wenn eine Quelle an dem Eingangsport (z. B. 601) platziert ist und den Ausgangsport (z. B. 602) abschließt. In dem Plot 740-1 zeigt die zweite Wellenform eine breitere Bandbreite als die erste Wellenform für eine Verstärkungsamplitude bei etwa -30 dB. Der Plot 740-2 zeigt den komplexen Eingangsreflexionskoeffizienten, wenn eine Quelle an dem Ausgangsport (z. B. 602) platziert ist und den Eingangsport (z. B. 601) abschließt. In dem Plot 740-2 zeigt die zweite Wellenform auch eine breitere Bandbreite als die erste Wellenform für eine Verstärkungsamplitude bei etwa -35 dB. Der Plot 740-3 zeigt die Isolation zwischen den Ausgangsports (z. B. 602, 603). In dem Plot 740-3 zeigt die zweite Wellenform eine viel breitere Bandbreite als die erste Wellenform für eine Verstärkungsamplitude bei etwa -35 dB. Der Plot 740-4 zeigt den Einfügungsverlust bzw. die Einfügedämpfung zwischen dem Eingangsport (z. B. 601) und dem Ausgangsport (z. B. 602). In dem Plot 740-4 zeigt die zweite Wellenform für alle beobachteten Frequenzen ein stabileres Antwortsignal als die erste Wellenform bei etwa -3 dB, während die erste Wellenform bei etwa 13 GHz stark abfällt.
8A und 8B zeigen schematische Diagramme von Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren mit unterschiedlichen Kopplungsorientierungen gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 800 von 8A enthält Komponenten, die denjenigen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 600 von 6A gezeigt sind. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 800 enthält Ports 801-803, Induktoren 811, 812, 821 und 822, Kondensatoren 813 und 823 und einen Isolationswiderstand 830.
Die gekoppelten Induktoren 811 und 812 weisen Induktoren L1 bzw. L2 auf, und die gekoppelten Induktoren 821 und 822 weisen Induktoren L3 bzw. L4 auf. Die Kondensatoren 813 und 823 weisen Kapazitäten C1 bzw. C2 auf. Die ersten und zweiten gekoppelten Induktorschaltungen (z. B. 811/812, 821/822) weisen Kopplungskoeffizienten K1 (z. B. 814) bzw. K2 (z. B. 824) auf. In einigen Aspekten sind die Induktoren L1 und L2 äquivalent zu und entsprechen den Induktoren L3 und L4. In anderen Aspekten entsprechen die Kapazitäten C1 und C2 einander und die Kopplungskoeffizienten K1 und K2 entsprechen einander.
In 8A fließt der Strom aus dem Eingangsport 801 und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 811 (durch eine Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 811 aus und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 812 (durch die Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 812 zu dem Ausgangsport 802 aus. In ähnlicher Weise fließt der Strom aus dem Eingangsport 801 und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 821 (durch die Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 821 aus und gelangt in den ersten Anschluss des Induktors 822 (durch die Punktposition an dem ersten Anschluss angegeben) und tritt durch den zweiten Anschluss des Induktors 822 zu dem Ausgangsport 803 aus. Dieselbe von den Induktoren 811, 812, 821, 822 verwendete Punktkonvention gibt an, dass die Induktoren eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 850 von 8B enthält Komponenten, die denjenigen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 800 von 8A gezeigt sind. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 850 enthält Ports 851-853, Induktoren 861, 862, 871 und 872, Kondensatoren 863 und 873 und einen Isolationswiderstand 880. Die Induktoren 861 und 862 weisen einen Kopplungskoeffizienten K1 (z. B. 864) auf und die Induktoren 871 und 872 weisen einen Kopplungskoeffizienten K2 (z. B. 874) auf.
In 8B unterscheidet sich die Punktkonvention, die von den Induktoren 861, 862, 871, 872 verwendet wird, von der in 8A gezeigten Punktkonvention. Beispielsweise fließt der Strom aus dem Ausgangsport 802 und gelangt in den zweiten Anschluss des Induktors 862 (durch eine Punktposition an dem zweiten Anschluss angegeben), tritt durch den ersten Anschluss des Induktors 862 aus und gelangt in den zweiten Anschluss des Induktors 861 (durch die Punktposition an dem zweiten Anschluss angegeben) und tritt durch den ersten Anschluss des Induktors 861 zu dem Eingangsport 801 aus. In ähnlicher Weise fließt der Strom aus dem Ausgangsport 803 und gelangt in den zweiten Anschluss des Induktors 872 (durch eine Punktposition an dem zweiten Anschluss angegeben) und tritt durch den ersten Anschluss des Induktors 872 aus und gelangt in den zweiten Anschluss des Induktors 871 (durch die Punktposition an dem zweiten Anschluss angegeben) und tritt durch den ersten Anschluss des Induktors 871 zu dem Eingangsport 801 aus.
9 zeigt ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 900 mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 900 von 9 enthält Komponenten, die denjenigen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 800 von 8A gezeigt sind. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 900 enthält Ports 901-803, Induktoren 911, 912, 921 und 922, Kondensatoren 913, 914, 923 und 924 und einen Isolationswiderstand 930. Die Induktoren 911 und 912 weisen einen Kopplungskoeffizienten K1 (z. B. 941) auf und die Induktoren 921 und 922 weisen einen Kopplungskoeffizienten K2 (z. B. 942) auf. Der Kondensator 914 ist parallel zu den in Reihe geschalteten Induktoren 911 und 912 entlang eines ersten Signalpfads 910 zwischen dem Eingangsport 901 und dem Ausgangsport 902 gekoppelt. Der Kondensator 924 ist parallel zu den in Reihe geschalteten Induktoren 921 und 922 entlang eines zweiten Signalpfads 920 zwischen dem Eingangsport 901 und dem Ausgangsport 903 gekoppelt. Die Hinzufügung der Kondensatoren 914 und 924 hilft, die Schaltungsleistung einzustellen bzw. abzustimmen. Wenn die Kopplungskoeffizienten K1 und K2 nicht nahe bei 1,0 liegen, was bei der Implementierung realer Schaltungen üblich ist, können die Kondensatoren 914 und 924 verwendet werden, um die Schaltungsfrequenzantwort zu verbessern.
10 zeigt ein schematisches Diagramm eines noch weiteren Beispiels einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1000 mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1000 von 10 enthält Komponenten, die denen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 900 von 9 gezeigt sind. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1000 enthält Ports 1001-1003, Induktoren 1011, 1012, 1021 und 1022, Kondensatoren 1013-1016 und 1023-1026 und einen Isolationswiderstand 1030. Die Induktoren 1011 und 1012 weisen einen Kopplungskoeffizienten K1 (z. B. 1041) auf und die Induktoren 1021 und 1022 weisen einen Kopplungskoeffizienten K2 (z. B. 1024) auf.
Der Kondensator 1014 ist parallel zu den in Reihe geschalteten Induktoren 1011 und 1012 entlang eines ersten Signalpfads 1010 zwischen dem Eingangsport 1001 und dem Ausgangsport 1002 gekoppelt. Der Kondensator 1024 ist parallel zu den in Reihe geschalteten Induktoren 1021 und 1022 entlang eines zweiten Signalpfads 1020 zwischen dem Eingangsport 1001 und dem Ausgangsport 1003 gekoppelt. Die ersten Anschlüsse der Kondensatoren 1015 und 1025 sind mit den Induktoren 1011 bzw. 1021 gekoppelt (wo die zweiten Anschlüsse der Kondensatoren 1015 und 1025 mit Masse verbunden sind). In ähnlicher Weise sind die ersten Anschlüsse der Kondensatoren 1016 und 1026 mit den Induktoren 1012 bzw. 1022 gekoppelt (wobei die zweiten Anschlüsse der Kondensatoren 1016 und 1026 mit Masse verbunden sind). Die Hinzufügung der Kondensatoren 1015, 1016, 1025 und 1026 hilft dabei, die Schaltungsleistung weiter abzustimmen bzw. einzustellen. In dieser Hinsicht kann C6/L1/C1 als ein Abschnitt der Übertragungsleitung fungieren und C1/L2/C7 kann als ein zweiter Abschnitt der Übertragungsleitung (oder Signalpfad) fungieren.
11 zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1100 mit Differentialinduktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1100 enthält Ports 1101-1103, Differentialinduktoren 1111 und 1121, Kondensatoren 1112-1122 und einen Isolationswiderstand 1130. In einigen Implementierungen kann die erste gekoppelte Induktorschaltung 611 (6A) durch einen ersten Differentialinduktor 1111 ersetzt (oder implementiert) werden und die zweite gekoppelte Induktorschaltung 621 ( 6A) kann durch einen zweiten Differentialinduktor 1121 ersetzt (oder implementiert) werden. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1100 mit Differentialinduktoren bietet den Vorteil von einer kleineren Schaltungsgröße und einer engen Kopplung, die die Schaltungstopologie für die betreffende Technologie erleichtert.
Der erste Ports 1101 ist mit einem ersten Anschluss des ersten Differentialinduktors 1111 und einem ersten Anschluss des zweiten Differentialinduktors 1122 gekoppelt. Der zweite Port 1102 ist mit einem zweiten Anschluss des ersten Differentialinduktors 1111 auf einem ersten Signalpfad 1110 gekoppelt und der dritte Port 1103 ist mit einem zweiten Anschluss des zweiten Differentialinduktors 1122 auf einem zweiten Signalpfad 1120 gekoppelt. Der erste Kondensator 1112 ist mit einem ersten Mittelabgriffsknoten des ersten Differentialinduktors 1111 gekoppelt und der zweite Kondensator 1122 ist mit einem zweiten Mittelabgriffsknoten des zweiten Differentialinduktors 1122 gekoppelt. Der Isolationswiderstand 130 ist mit dem ersten Signalpfad 1110 und dem zweiten Signalpfad 1120 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1102 und 1103 bereitzustellen.
12 zeigt ein schematisches Diagramm, das eine Layoutanordnung der Differentialinduktoren von 11 gemäß einer oder mehreren Implementierungen darstellt. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1200 von 12 enthält Komponenten, die denen ähnlich sind, die in der Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1100 von 11 gezeigt sind. Die Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1200 enthält Ports 1201-1203, Induktoren 1216, 1218, 1226 und 1228, Kondensatoren 1214 und 1224 und einen Isolationswiderstand 1230. Der Induktor 1216 verschachtelt den Induktor 1218 in einer planaren Anordnung, um einen ersten Differentialinduktor 1215 entlang eines ersten Signalpfads 1210 zu bilden. Der Induktor 1226 verschachtelt den Induktor 1228 in einer planaren Anordnung, um einen zweiten Differentialinduktor 1225 entlang eines zweiten Signalpfads 1220 zu bilden. Insbesondere ist der Port 1202 mit einem ersten Anschluss 1211 des Induktors 1216 gekoppelt und der Port 1202 ist mit einem zweiten Anschluss 1212 des Induktors 1218 gekoppelt. Der Port 1202 ist auch mit einem ersten Anschluss 1221 des Induktors 1226 gekoppelt, und der Port 1203 ist mit einem zweiten Anschluss 1222 des Induktors 1228 gekoppelt. Der erste Kondensator 1214 ist mit einem ersten Mittelabgriffsknoten 1213 gekoppelt, der zwischen den Induktoren 1216 und 1218 angeordnet ist, und der zweite Kondensator 1224 ist mit einem zweiten Mittelabgriffsknoten 1223 gekoppelt, der zwischen den Induktoren 1226 und 1228 angeordnet ist. Der Isolationswiderstand 130 ist mit dem ersten Signalpfad 1210 und dem zweiten Signalpfad 1220 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1202 und 1203 bereitzustellen.
13A zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1300 mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1300 enthält Ports 1301-1303, Induktoren 1311, 1312, 1315, 1316, 1321, 1322, 1325 und 1326, Kondensatoren 1313, 1317, 1323 und 1327 und Isolationswiderstände 1331 und 1332. Die mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1300 enthält eine erste Stufe 1304 in Reihe mit einer zweiten Stufe 1306 zwischen dem Eingangsport 1301 und den Ausgangsports 1302 und 1303. In einer oder mehreren Implementierungen weisen die Induktoren 1311 und 1312 einen Kopplungskoeffizienten (z. B. K1) auf, der demjenigen der Induktoren 1321 und 1322 entspricht, und die Induktoren 1315 und 1316 weisen einen Kopplungskoeffizienten (z. B. K2) auf, der demjenigen der Induktoren 1325 und 1326 entspricht. Die Kopplungskoeffizienten K1 und K2 entsprechen in einigen Implementierungen einander oder unterscheiden sich in anderen Implementierungen voneinander.
Ein erster Signalpfad 1310 enthält die Induktoren (z. B. 1311 und 1312), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1313 zwischen den Induktoren 1311 und 1312 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1313 mit Masse verbunden ist) als Teil der ersten Stufe 1304 angeordnet ist. Der erste Signalpfad 1310 enthält auch die Induktoren (z. B. 1315 und 1316), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1317 zwischen den Induktoren 1315 und 1316 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1317 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1306 angeordnet ist.
Ein zweiter Signalpfad 1320 enthält die Induktoren (z. B. 1321 und 1322), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1323 zwischen den Induktoren 1321 und 1322 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1323 mit Masse verbunden ist) als Teil der ersten Stufe 1304 angeordnet ist. Der zweite Signalpfad 1320 enthält auch die Induktoren (z. B. 1325 und 1326), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1327 zwischen den Induktoren 1325 und 1326 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1327 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1306 angeordnet ist. Der Isolationswiderstand 1331 ist mit den ersten Anschlüssen der Induktoren 1312 und 1322 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1302 und 1303 an einem Zwischenknoten zwischen der ersten Stufe 1304 und der zweiten Stufe 1306 bereitzustellen. Der Isolationswiderstand 1332 ist mit den ersten Anschlüssen der Induktoren 1316 und 1326 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1302 und 1303 an dem Ausgang der zweiten Stufe 1306 bereitzustellen.
In einer oder mehreren Implementierungen weist der Ausgangsport 1303 eine Abschlussimpedanz auf, die größer als diejenige des Ausgangsports 1302 ist. Zum Beispiel kann der Ausgangsport 1303 eine Abschlussimpedanz von 100 Ohm aufweisen, verglichen mit einer Abschlussimpedanz von 50 Ohm für den Ausgangsport 1302. In einigen Aspekten kann der Ausgangsport 1302 eine Abschlussimpedanz aufweisen, die größer als diejenige des Ausgangsports 1303 ist, ohne von dem Umfang der Offenbarung abzuweichen.
13B zeigt Plots bzw. grafische Darstellungen, die unterschiedliche Streuparameterantworten des herkömmlichen mehrstufigen Kombinierermodells im Vergleich zu der mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung mit gekoppelten Induktoren von 13A veranschaulichen. Jeder der Plots (z. B. 1350-1, 1350-2, 1350-3, 1350-4) zeigt eine erste Wellenform, die einer Streuparameterantwort der herkömmlichen mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 400 entspricht, und eine zweite Wellenform, die einer Streuparameterantwort der mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1300 entspricht. Der Plot 1350-1 zeigt die Isolation an jeder Stufe zwischen den Ausgangsports (z. B. 1302, 1303). In dem Plot 1350-1 zeigt die zweite Wellenform eine viel breitere Bandbreite als die erste Wellenform an jeder Stufe für eine Verstärkungsamplitude bei etwa -35 dB. Der Plot 1350-2 zeigt den Einfügungsverlust bzw. die Einfügedämpfung zwischen dem Eingangsport (z. B. 1301) und dem Ausgangsport (z. B. 1302). In dem Plot 1350-2 zeigt die zweite Wellenform für alle beobachteten Frequenzen ein stabileres Antwortsignal als die erste Wellenform bei etwa -3 dB, wohingegen die erste Wellenform bei etwa 17 GHz stark abfällt. Der Plot 1350-3 zeigt den komplexen Eingangsreflexionskoeffizienten, wenn eine Quelle an dem Eingangsport (z. B. 1301) platziert ist und den Ausgangsport (z. B. 1302) abschließt. In dem Plot 1350-3 zeigt die zweite Wellenform eine breitere Bandbreite als die erste Wellenform für eine Verstärkungsamplitude bei etwa -32 dB. Der Plot 1350-4 zeigt den komplexen Eingangsreflexionskoeffizienten, wenn eine Quelle an dem Ausgangsport (z. B. 1302) platziert ist und den Eingangsport (z. B. 1301) abschließt. In dem Plot 1350-4 zeigt die zweite Wellenform auch eine breitere Bandbreite als die erste Wellenform an jeder Stufe für eine Verstärkungsamplitude bei etwa -44 dB.
14 zeigt ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels einer mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1400 mit magnetisch gekoppelten Induktoren gemäß einer oder mehreren Implementierungen. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1400 enthält Ports 1401-1403, Induktoren 1411, 1412, 1415, 1421, 1422 und 1425, Kondensatoren 1413, 1416, 1417, 1423, 1426 und 1427 und Isolationswiderstände 1431 und 1432. Die mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1400 enthält eine erste Stufe 1406 in Reihe mit einer zweiten Stufe 1408 zwischen dem Eingangsport 1401 und den Ausgangsports 1402 und 1403. In einer oder mehreren Implementierungen weisen die Induktoren 1411 und 1412 einen Kopplungskoeffizienten (z. B. K1) auf, der demjenigen der Induktoren 1421 und 1422 entspricht.
Ein erster Signalpfad 1410 enthält die Induktoren (z. B. 1411 und 1412), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1413 zwischen den Induktoren 1411 und 1412 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1413 mit Masse verbunden ist) als Teil der ersten Stufe 1404 angeordnet ist. Der erste Signalpfad 1410 enthält auch die Kondensatoren (z. B. 1416 und 1417), die mit einem ersten Anschluss des Induktors 1415 in Reihe geschaltet sind, der zwischen den Kondensatoren 1416 und 1417 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 1415 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1408 angeordnet ist.
Ein zweiter Signalpfad 1420 enthält die Induktoren (z. B. 1421 und 1422), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1423 zwischen den Induktoren 1421 und 1422 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1423 mit Masse verbunden ist) als Teil der ersten Stufe 1404 angeordnet ist. Der zweite Signalpfad 1420 enthält auch die Kondensatoren (z. B. 1426 und 1427), die mit einem ersten Anschluss des Induktors 1425 in Reihe geschaltet sind, der zwischen den Kondensatoren 1426 und 1427 (wo ein zweiter Anschluss des Induktors 1425 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1408 angeordnet ist. Der Isolationswiderstand 1431 ist mit den ersten Anschlüssen der Induktoren 1412 und 1422 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1402 und 1403 an einem Zwischenknoten zwischen der ersten Stufe 1406 und der zweiten Stufe 1408 bereitzustellen. Der Isolationswiderstand 1432 ist mit den ersten Anschlüssen der Kondensatoren 1417 und 1427 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1402 und 1403 an dem Ausgang der zweiten Stufe 1408 bereitzustellen.
15 zeigt ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels einer mehrstufigen Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1500 mit magnetisch gekoppelten Induktoren und mit 2^N zusätzlichen Ausgängen, wobei N≥1 gemäß einer oder mehreren Implementierungen ist. Jedoch müssen nicht alle der dargestellten Komponenten verwendet werden, und eine oder mehrere Implementierungen können zusätzliche Komponenten enthalten, die nicht in der Figur gezeigt sind. Variationen in der Anordnung und in der Art der Komponenten können vorgenommen werden, ohne von dem Kern oder Umfang der Ansprüche abzuweichen, wie es hierin ausgeführt ist. Zusätzliche Komponenten, unterschiedliche bzw. andere Komponenten oder weniger Komponenten können bereitgestellt werden.
Die mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1500 enthält Ports 1501, 1502-1, 1502-2, 1503-1 und 1503-2, Induktoren 1511, 1511-1, 1511-2, 1512, 1512-1. 1521-2, 1521, 1521-1, 1521-2, 1522, 1522-1 und 1522-2, Kondensatoren 1513, 1513-1, 1513-2, 1523, 1523-1 und 1523-2 und Isolationswiderstände 1530 1530-1 und 1530-2. Die mehrstufige Wilkinson-Teiler/Kombinierer-Schaltung 1500 enthält eine erste Stufe 1504 in Reihe mit einer zweiten Stufe 1506 zwischen dem Eingangsport1501 und den Ausgangsports 1502-1, 1502-2, 1503-1 und 1503-2. In einer oder mehreren Implementierungen weisen die Induktoren 1511 und 1512 einen Koppelkoeffizienten (z. B. K1) auf, der demjenigen der Induktoren 1521 und 1522 entspricht. In einer oder mehreren Implementierungen weisen die Induktoren 1511-1 und 1512-1 einen Kopplungskoeffizienten (z. B. K2) auf, der demjenigen der Induktoren 1511-2 und 1512-2 entspricht. In einer oder mehreren Implementierungen weisen die Induktoren 1521-1 und 1522-1 einen Kopplungskoeffizienten (z. B. K3) auf, der demjenigen der Induktoren 1521-2 und 1522-2 entspricht. Die Kopplungskoeffizienten K1, K2 und K3 entsprechen in einigen Implementierungen einander oder sind in anderen Implementierungen voneinander verschieden.
Ein erster Signalpfad 1510 enthält die Induktoren (z. B. 1511 und 1512), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1513 zwischen den Induktoren 1511 und 1512 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1513 mit Masse verbunden ist) als Teil der ersten Stufe 1504 angeordnet ist.
Ein Signalpfad 1510-1, der von dem ersten Signalpfad 1510 stammt, enthält die Induktoren (z. B. 1511-1 und 1512-1), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1513-1 zwischen den Induktoren 1511-1 und 1512-1 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1513-1 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1506 angeordnet ist. Ein Signalpfad 1510-2, der auch von dem ersten Signalpfad 1510 stammt, enthält die Induktoren (z. B. 1511-2 und 1512-2), eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1513-2 zwischen den Induktoren 1511-2 und 1512-2 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1513-2 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1506 angeordnet ist.
Ein zweiter Signalpfad 1520 enthält die Induktoren (z. B. 1521 und 1522), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1523 zwischen den Induktoren 1521 und 1522 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1523 mit Masse verbunden ist) als Teil der ersten Stufe 1504 angeordnet ist.
Ein Signalpfad 1520-1, der von dem ersten Signalpfad 1520 stammt, enthält die Induktoren (z. B. 1521-1 und 1522-1), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1523-1 zwischen den Induktoren 1521-1 und 1522-1 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1523-1 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1506 angeordnet ist. Ein Signalpfad 1520-2, der auch von dem ersten Signalpfad 1520 stammt, enthält die Induktoren (z. B. 1521-2 und 1522-2), die eng und positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind, wobei ein erster Anschluss des Kondensators 1523-2 zwischen den Induktoren 1521-2 und 1522-2 (wo ein zweiter Anschluss des Kondensators 1523- 2 mit Masse verbunden ist) als Teil der zweiten Stufe 1506 angeordnet ist.
Der Isolationswiderstand 1530 ist mit den ersten Anschlüssen der Induktoren 1512 und 1522 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1502-1, 1502-2, 1503-1 und 1503-2 an einem Zwischenknoten zwischen der ersten Stufe 1504 und der zweiten Stufe 1506 bereitzustellen. Der Isolationswiderstand 1530-1 ist mit den ersten Anschlüssen der Induktoren 1512-1 und 1512-2 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1502-1 und 1503-1 bereitzustellen. Der Isolationswiderstand 1530-2 ist mit den ersten Anschlüssen der Induktoren 1522-1 und 1522-2 gekoppelt, um eine Isolation zwischen den Ausgangsports 1502-2 und 1503-2 bereitzustellen.
Die vorangehende Beschreibung wird bereitgestellt, um es einem Fachmann zu ermöglichen, die verschiedenen hierin beschriebenen Aspekte zu praktizieren. Verschiedene Modifikationen dieser Aspekte sind für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Aspekte angewandt werden. Somit sollen die Ansprüche nicht auf die hierin gezeigten Aspekte beschränkt sein, sondern sollen den vollen Umfang in Übereinstimmung mit den Sprachaussagen erfüllen, wobei ein Bezug auf ein Element im Singular nicht „eins und nur eins“ bedeuten soll, es sei denn es ist ausdrücklich so angegeben, sondern eher „ein oder mehrere“. Wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, bezieht sich der Ausdruck „einige“ auf einen oder mehrere. Männliche Pronomen (z. B. sein) umfassen das weibliche und das neutrale Geschlecht (z. B. ihr und sein) und umgekehrt. Etwaige Überschriften und Unterüberschriften dienen nur der Zweckmäßigkeit und schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein.
Die Prädikatsworte „konfiguriert zum“, „betriebsfähig zum“ und „programmiert zum“ implizieren keine konkrete greifbare oder nicht greifbare Modifikation eines Subjekts bzw. Gegenstands, sondern sind dazu gedacht, austauschbar verwendet zu werden. Zum Beispiel kann ein Prozessor, der zum Überwachen und Steuern bzw. Regeln einer Operation oder einer Komponente konfiguriert ist, auch bedeuten, dass der Prozessor so programmiert ist, dass er die Operation überwacht und steuert bzw. regelt, oder dass der Prozessor zum Überwachen und Steuern bzw. Regeln der Operation betriebsfähig ist. Ebenso kann ein Prozessor, der zum Ausführen von Code konfiguriert ist, als Prozessor verstanden werden, der zum Ausführen von Code programmiert ist oder zum Ausführen von Code betriebsfähig ist.
Ein Ausdruck wie ein „Aspekt“ impliziert nicht, dass dieser Aspekt für die vorliegende Technologie wesentlich ist oder dass dieser Aspekt für alle Konfigurationen der vorliegenden Technologie gilt. Eine Offenbarung, die sich auf einen Aspekt bezieht, kann für alle Konfigurationen oder eine oder mehrere Konfigurationen gelten. Ein Ausdruck wie ein Aspekt kann sich auf einen oder mehrere Aspekte beziehen und umgekehrt. Ein Ausdruck wie eine „Konfiguration“ bedeutet nicht, dass eine solche Konfiguration für die vorliegende Technologie wesentlich ist oder dass diese Konfiguration für alle Konfigurationen der vorliegenden Technologie gilt. Eine Offenbarung, die sich auf eine Konfiguration bezieht, kann für alle Konfigurationen oder eine oder mehrere Konfigurationen gelten. Ein Ausdruck wie eine Konfiguration kann sich auf eine oder mehrere Konfigurationen beziehen und umgekehrt.
Das Wort „Beispiel“ wird hierin mit der Bedeutung verwendet „dienst als Beispiel oder zur Veranschaulichung“. Jeder hier als „Beispiel“ beschriebene Aspekt oder Entwurf ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen zu verstehen.
Alle strukturellen und funktionellen Äquivalente zu den Elementen der verschiedenen Aspekte, die in dieser Offenbarung beschrieben werden und die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind oder später bekannt werden, sind hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen und sollen von den Ansprüchen umfasst sein. Darüber hinaus soll nichts, was hierin offenbart ist, der Öffentlichkeit gewidmet sein, unabhängig davon, ob eine solche Offenbarung ausdrücklich in den Ansprüchen angegeben ist. Kein Anspruchselement ist gemäß den Bestimmungen von 35 U.S.C. § 112 Absatz 6 auszulegen, sofern das Element nicht ausdrücklich mit dem Ausdruck „Mittel zum“ angegeben wird, oder im Falle eines Verfahrensanspruchs das Element mit dem Ausdruck „Schritt zum“ angegeben wird. Sofern der Begriff „enthalten“, „aufweisen“ oder dergleichen in der Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet wird, soll dieser Begriff auf ähnliche Weise einschließlich sein, wie der Begriff „umfassen“, wie „umfassen“ interpretiert wird, wenn er als Übergangswort in einem Anspruch verwendet wird.

Claims

Schaltung zum Erleichtern von Signalteilung und Rekombination mit einer breiteren Frequenzbandbreite, umfassend: eine erste gekoppelte Induktorschaltung, die mit einem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen ersten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem ersten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung eine erste Mehrzahl von Induktoren umfasst, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind; eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist und einen zweiten Signalpfad zwischen dem Eingangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt, wobei die zweite gekoppelte Induktorschaltung eine zweite Mehrzahl von Induktoren umfasst, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind; und eine Isolationsschaltung, die mit dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, wobei die Isolationsschaltung eine Isolation zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss bereitstellt.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die erste Mehrzahl von Induktoren mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators in Reihe geschaltet ist, wobei der erste Anschluss des ersten Kondensators mit gemeinsamen Anschlüssen von jedem der ersten Mehrzahl von Induktoren verbunden ist, wobei der erste Kondensator einen zweiten Anschluss aufweist, der mit Masse verbunden ist, und wobei die zweite Mehrzahl von Induktoren mit einem ersten Anschluss eines zweiten Kondensators in Reihe geschaltet ist, wobei der erste Anschluss des zweiten Kondensators mit gemeinsamen Anschlüssen von jedem der zweiten Mehrzahl von Induktoren verbunden ist, wobei der zweite Kondensator einen zweiten Anschluss aufweist, der mit Masse verbunden ist.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Mehrzahl von Induktoren eine Stromrichtung aufweist, die derjenigen der zweiten Mehrzahl von Induktoren entspricht.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung einem ersten Kopplungskoeffizienten verknüpft ist und die zweite gekoppelte Induktorschaltung mit einem zweiten Kopplungskoeffizienten verknüpft ist, und wobei jeder des ersten Kopplungskoeffizienten und des zweiten Kopplungskoeffizienten größer als Null und kleiner als 1 ist.
Schaltung nach Anspruch 4, wobei jeder des ersten Kopplungskoeffizienten und des zweiten Kopplungskoeffizienten in einem Bereich von 0,7 und 1 liegt.
Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung und die zweite gekoppelte Induktorschaltung jeweils konfiguriert sind, jeweilige Ausgangssignale an den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss basierend auf einer Übertragungsfunktion bereitzustellen, wobei die Übertragungsfunktion eine Funktion des ersten und des zweiten Kopplungskoeffizienten, einer Impedanz der Isolationsschaltung, Induktivitäten der ersten und zweiten Mehrzahl von Induktoren, Kapazitäten, die mit der ersten und zweiten gekoppelten Induktorschaltung verknüpft sind, und einer radialen Frequenz ist, die mit der ersten und zweiten gekoppelten Induktorschaltung verknüpft ist.
Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Übertragungsfunktion als $S = \frac{j \cdot R_{L} \cdot (1 + ω^{2} \cdot K \cdot L \cdot C)}{ω^{3} \cdot L^{2} \cdot C \cdot (K^{2} - 1) + 2 \cdot ω \cdot L \cdot (K + 1) + j \cdot R_{L} \cdot (ω^{2} \cdot L \cdot C - 1)}$
definiert ist, wobei ω eine radiale Frequenz ist, die mit der ersten und zweiten gekoppelten Induktorschaltung verknüpft ist, R_L eine Impedanz der Isolationsschaltung ist, K ein Kopplungskoeffizient ist, L eine Induktivität jeder der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung ist, C eine Kapazität ist, die mit der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung averknüpft ist, und j ein imaginärer Wert ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Impedanz der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung einer Impedanz entspricht, die äquivalent zu derjenigen eines Viertelwellenlängen-Impedanzwandlers ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Ausgangsanschluss eine Abschlussimpedanz aufweist, die größer als diejenige des ersten Ausgangsanschlusses ist.
Elektronische Vorrichtung zum Erleichtern von Signalteilung und Rekombination mit einer breiteren Frequenzbandbreite, umfassend: eine erste gekoppelte Induktorschaltung, die mit einem ersten Port und einem zweiten Port auf einer ersten Übertragungsleitung gekoppelt ist; eine zweite gekoppelte Induktorschaltung, die mit dem ersten Port und einem dritten Port auf einer zweiten Übertragungsleitung gekoppelt ist; und wobei jede der ersten gekoppelten Induktorschaltung und der zweiten gekoppelten Induktorschaltung zumindest ein Paar positiv magnetisch gekoppelter Induktoren in Reihe umfasst, wobei der zweite Port und der dritte Port voneinander isoliert sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei: die erste gekoppelte Induktorschaltung einen ersten Induktor, einen zweiten Induktor und einen ersten Kondensator umfasst, wobei der erste Kondensator mit einem ersten Knoten zwischen dem ersten Induktor und dem zweiten Induktor und mit Masse gekoppelt ist, wobei der erste Induktor eine Induktivität aufweist, die derjenigen des zweiten Induktors entspricht, die zweite gekoppelte Induktorschaltung einen dritten Induktor, einen vierten Induktor und einen zweiten Kondensator umfasst, wobei der zweite Kondensator mit einem zweiten Knoten zwischen dem dritten Induktor und dem vierten Induktor und mit Masse gekoppelt ist, wobei der dritte Induktor eine Induktivität aufweist, die derjenigen des vierten Induktors entspricht.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung eine Induktivität aufweist, die derjenigen der zweiten gekoppelten Induktorschaltung entspricht, und wobei der erste Kondensator eine Kapazität aufweist, die derjenigen des zweiten Kondensators entspricht.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung einen dritten Kondensator umfasst, der in Reihe mit dem ersten Port und dem zweiten Port gekoppelt ist, wobei der dritte Kondensator parallel mit dem ersten Induktor und dem zweiten Induktor gekoppelt ist, und wobei die zweite gekoppelte Induktorschaltung einen vierten Kondensator umfasst, der in Reihe mit dem ersten Port und dem dritten Port gekoppelt ist, wobei der vierte Kondensator parallel mit dem dritten Induktor und dem vierten Induktor gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-13, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung einen fünften Kondensator und einen sechsten Kondensator umfasst, wobei der fünfte Kondensator mit dem ersten Port und dem ersten Induktor gekoppelt ist und der sechste Kondensator mit dem zweiten Port und dem zweiten Induktor gekoppelt ist, und wobei die zweite gekoppelte Induktorschaltung einen siebten Kondensator und einen achten Kondensator umfasst, wobei der siebte Kondensator mit dem ersten Port und dem dritten Induktor gekoppelt ist und der achte Kondensator mit dem dritten Port und dem vierten Induktor gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-14, wobei die erste gekoppelte Induktorschaltung ein erster Differentialinduktor ist und die zweite gekoppelte Induktorschaltung ein zweiter Differentialinduktor ist, wobei der erste Port mit einem ersten Anschluss des ersten Differentialinduktors und einem ersten Anschluss des zweiten Differentialinduktor gekoppelt ist, wobei der zweite Port mit einem zweiten Anschluss des ersten Differentialinduktors gekoppelt ist und der dritte Port mit einem zweiten Anschluss des zweiten Differentialinduktors gekoppelt ist, wobei der erste Induktor den zweiten Induktor in einer planaren Anordnung verschachtelt, um den ersten Differentialinduktor zu bilden, und der dritte Induktor den vierten Induktor in einer planaren Anordnung verschachtelt, um den zweiten Differentialinduktor zu bilden, und wobei der erste Kondensator mit einem ersten Mittelabgriffsknoten gekoppelt ist, der zwischen dem ersten Induktor und dem zweiten Induktor angeordnet ist, und der zweite Kondensator mit einem zweiten Mittelabgriffsknoten gekoppelt ist, der zwischen dem dritten Induktor und dem vierten Induktor angeordnet ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-15, wobei der erste Induktor mit dem zweiten Induktor in Reihe geschaltet ist und wobei der dritte Induktor mit dem vierten Induktor in Reihe geschaltet ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-16, wobei der erste Induktor und der zweite Induktor einen Kopplungskoeffizienten aufweisen, der demjenigen des dritten Induktors und des vierten Induktors entspricht.
System zum Erleichtern von Signalteilung und Rekombination mit einer breiteren Frequenzbandbreite, umfassend: eine Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen, die mit einem Eingangsanschluss verbunden sind und eine Mehrzahl von Signalpfaden zwischen dem Eingangsanschluss und einer Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen bereitstellen, wobei jede der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen zumindest zwei Induktoren umfasst, die positiv magnetisch miteinander gekoppelt sind und mit unterschiedlichen Signalpfaden verknüpft sind; einen ersten Isolationswiderstand, der zwischen zwei der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen angeordnet ist; und einen zweiten Isolationswiderstand, der mit der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen verbunden ist, wobei jede der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen konfiguriert ist, ein Ausgangssignal an einen jeweiligen der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen bereitzustellen.
System nach Anspruch 18, wobei die Mehrzahl von Signalpfaden umfasst: eine erste Stufe, die mit dem Eingangsanschluss und der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen gekoppelt ist, wobei die erste Stufe eine erste gekoppelte Induktorschaltung der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen umfasst, die mit dem Eingangsanschluss und einem ersten Ausgangsanschluss der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen auf einem ersten Signalpfad der Mehrzahl von Signalpfaden gekoppelt ist, wobei die erste Stufe eine zweite gekoppelte Induktionsspulenschaltung der Mehrzahl gekoppelter Induktionsspulenschaltungen umfasst, die mit dem Eingangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen auf einem zweiten Signalpfad der Mehrzahl von Signalpfaden gekoppelt ist, wobei die erste Stufe den ersten Isolationswiderstand umfasst, der mit dem ersten Signalpfad und dem zweiten Signalpfad gekoppelt ist; und eine zweite Stufe, die mit dem ersten Isolationswiderstand und der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen auf der Mehrzahl von Signalpfaden gekoppelt ist, wobei die zweite Stufe eine dritte gekoppelte Induktorschaltung der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen umfasst, die mit dem ersten Isolationswiderstand und dem ersten Ausgangsanschluss auf dem ersten Signalpfad gekoppelt ist, wobei die zweite Stufe eine vierte gekoppelte Induktorschaltung der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen umfasst, die mit dem ersten Isolationswiderstand und dem zweiten Ausgangsanschluss auf dem zweiten Signalpfad gekoppelt ist, und wobei die zweite Stufe den zweiten Isolationswiderstand umfasst, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist.
System nach Anspruch 19, wobei die zweite Stufe eine fünfte gekoppelte Induktorschaltung der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen und eine sechste gekoppelte Induktorschaltung der Mehrzahl gekoppelter Induktorschaltungen umfasst, wobei die fünfte gekoppelte Induktorschaltung mit dem ersten Isolationswiderstand und einem dritten Ausgangsanschluss der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen auf einem dritten Signalpfad der Mehrzahl von Signalpfaden gekoppelt ist, wobei die sechste gekoppelte Induktorschaltung mit dem ersten Isolationswiderstand und einem vierten Ausgangsanschluss der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen auf einem vierten Signalpfad der Mehrzahl von Signalpfaden gekoppelt ist, wobei der zweite Isolationswiderstand zwischen den ersten Ausgangsanschluss und den dritten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, und wobei die zweite Stufe einen dritten Isolationswiderstand umfasst, der zwischen den zweiten Ausgangsanschluss und den vierten Ausgangsanschluss gekoppelt ist.