双向耦合器及射频芯片的制作方法

1.本实用新型涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种双向耦合器及射频芯片。


背景技术：

2.耦合器在现代无线通信系统中，被用于将主通道中的信号耦合到副通道中，以便于后续电路的传输与处理。由于其低插损、小体积等优点，使其得到了广泛的应用。
3.其中，定向耦合器在射频前端中的应用主要是对功率放大器(pa)输出功率的监测。通过耦合端的监测，计算出pa的输出功率，便于调整pa的输入功率，从而实现输出最优功率。但在手机的应用过程中，通常要求其能同时接收和发射信号，此时定向耦合器只能满足其中一方面的要求，为了同时满足收发要求，则需要耦合器能同时实现双向传输的功能，因此双向耦合器在手机中得到了广泛的应用。
4.现有技术的双微带线耦合器在实现双向耦合的过程中可能存在两个问题：首先，可能无法实现较好的双向传输特性，往往某一方向的性能较差；其次，可能耦合系数的变化平缓，工作频段较宽，这会导致其他频段的杂波耦合到工作频段内，从而干扰手机的正常工作。
5.因此，现有的双向耦合器的性能差，方向性提升效果较低。


技术实现要素：

6.针对以上现有技术的不足，本实用新型提出一种双向耦合器及射频芯片，以解决现有双向耦合器的性能差，方向性提升效果较低的问题。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.第一方面，本实用新型实施例提供一种双向耦合器，所述双向耦合器包括第一微带线和与所述第一微带线耦合的第二微带线，所述第一微带线的两端分别设有射频输入端口和天线输出端口，所述第二微带线的两端分别设有隔离端口和耦合输出端口；所述双向耦合器还包括谐振回路和电阻，所述电阻的第一端接地，所述电阻的第二端连接至所述第二微带线的所述隔离端口；所述谐振回路的第一端连接至所述第二微带线，所述谐振回路的第二端接地，用于增加所述双向耦合器的隔离度以提高方向性。
9.优选的，所述谐振回路包括第一电感和第一电容，所述第一电感和所述第一电容形成并联连接，且所述第一电感与所述第一电容并联后的一端作为所述谐振回路的第一端，所述第一电感与所述第一电容并联后的另一端作为所述谐振回路的第二端。
10.优选的，所述谐振回路连接于所述第二微带线的中段。
11.第二方面，本实用新型提供一种射频芯片，所述射频芯片包括上述的定向耦合器。
12.与相关技术相比，本实用新型的实施例中，所述双向耦合器包括第一微带线和与所述第一微带线耦合的第二微带线，所述第一微带线的两端分别设有射频输入端口和天线输出端口，所述第二微带线的两端分别设有隔离端口和耦合输出端口；所述双向耦合器还包括谐振回路和电阻，所述电阻的第一端接地，所述电阻的第二端连接至所述第二微带线
的所述隔离端口，所述谐振回路的第一端连接至所述第二微带线，所述谐振回路的第二端接地。通过这样的设计，使得在不影响耦合器耦合度的前提下，能够改善双向耦合器的隔离度，减少杂波的耦合，从而提高其双向方向性。
附图说明
13.下面结合附图详细说明本实用新型。通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
14.图1为现有技术的双微带线耦合器的结构示意图；
15.图2为图1的耦合系数仿真结果示意图；
16.图3为图1的隔离系数仿真结果示意图；
17.图4为本实用新型实施例双向耦合器100的结构示意图；
18.图5为图4的耦合系数仿真结果示意图；
19.图6为图4的隔离系数的仿真结果示意图。
20.其中，a、现有技术的第一微带线，b、现有技术的第二微带线，100、双向耦合器，1、第一微带线，2、第二微带线，3、谐振回路。
具体实施方式
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例一
25.请参阅图4所示，本实用新型实施例提供一种双向耦合器100，所述双向耦合器100包括第一微带线1和与所述第一微带线1耦合的第二微带线2，所述第一微带线1的两端分别设有射频输入端口和天线输出端口，所述第二微带线2的两端分别设有隔离端口和耦合输出端口；所述双向耦合器100还包括谐振回路3和电阻r1，所述电阻r1的第一端接地，所述电阻r1的第二端连接所述第二微带线的所述隔离端口，所述谐振回路3的第一端连接至所述双向耦合器100，所述谐振回路3的第二端接地。
26.所述谐振回路3用于增加所述双向耦合器100的隔离度，从而以提高其方向性，本
实施方式中，具体的，所述谐振回路3包括第一电感l1和第一电容c1，所述第一电感l1和所述第一电容c1之间形成并联连接。当然，所述谐振回路3的电路结构不限于此，其原理和作用都一样即可。
27.更优的，所述谐振回路3连接于所述第二微带线2的中段。
28.本实施例中，为了更能体现本实用新型的性能，首先对现有技术的双微带线耦合器进行仿真，现有技术的双微带线耦合器的基本结构如图1所示，其包括第一微带线a和与第一微带线a耦合的第二微带线b，第一微带线a的两端分别设有射频输入端口和天线输出端口，第二微带线b的两端分别设有隔离端口和耦合输出端口，一般的，现有技术会将一个电阻的第二端连接至第二微带线b的隔离端口，电阻的另一端接地。现有技术的双微带线耦合器的耦合系数及隔离系数的仿真结果分别如图2和图3所示。通常耦合器设计结束之后性能无法改变，如果实测性能无法达到要求则需要重新设计，这会花费大量时间和人力。
29.因此，本实用新型的实施方式是在双向耦合器100的副通道，即第二微带线2上增加谐振回路3用于改善双向耦合器100的隔离度，从而提高其方向性以达到设计目标。
30.本实施例对副通道增加谐振回路3的双向耦合器100进行仿真，耦合器的基本结构如图4所示，耦合系数及隔离系数的仿真结果分别如图5和图6所示。第一电容c1、第一电感l1通过谐振，在不影响耦合器耦合度的前提下，来改善耦合器的隔离度，从而提高方向性，其中，第一电容c1和第一电感l1谐振于频点m1、m2处。从图5、图6仿真结果可以看出，2.6ghz频段附近，双向可以达到20db，且在其他频段上的方向性迅速降低，可减少杂波的耦合，相比于传统的耦合器有明显的改善。
31.因此，从图中可以看出在第二微带线上增加谐振回路后，双向耦合器100的双向方向性得到了明显的提升。
32.实施例二
33.本实用新型还提供一种射频芯片，所述射频芯片包括上述实施例一的双向耦合器100。所述射频芯片解决的技术问题与产生的技术效果与上述双向耦合器100相同，在此不再赘述。
34.需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

技术特征：
1.一种双向耦合器，所述双向耦合器包括第一微带线和与所述第一微带线耦合的第二微带线，所述第一微带线的两端分别设有射频输入端口和天线输出端口，所述第二微带线的两端分别设有隔离端口和耦合输出端口；其特征在于，所述双向耦合器还包括谐振回路和电阻，所述电阻的第一端接地，所述电阻的第二端连接至所述第二微带线的所述隔离端口；所述谐振回路的第一端连接至所述第二微带线，所述谐振回路的第二端接地，用于增加所述双向耦合器的隔离度以提高方向性。2.如权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述谐振回路包括第一电感和第一电容，所述第一电感和所述第一电容形成并联连接，且所述第一电感与所述第一电容并联后的一端作为所述谐振回路的第一端，所述第一电感与所述第一电容并联后的另一端作为所述谐振回路的第二端。3.如权利要求1所述的双向耦合器，其特征在于，所述谐振回路连接于所述第二微带线的中段。4.一种射频芯片，其特征在于，所述射频芯片包括如权利要求1-3任一项所述的双向耦合器。

技术总结
本实用新型提供了一种双向耦合器及射频芯片，述双向耦合器包括第一微带线和与所述第一微带线耦合的第二微带线，所述第一微带线的两端分别设有射频输入端口和天线输出端口，所述第二微带线的两端分别设有隔离端口和耦合输出端口；所述双向耦合器还包括谐振回路和电阻，所述电阻的第一端接地，所述电阻的第二端连接至所述第二微带线的所述隔离端口，所述谐振回路的第一端连接至所述第二微带线，所述谐振回路的第二端接地。本实用新型能够改善双向耦合器的隔离度，减少杂波的耦合，从而提高其双向方向性。双向方向性。双向方向性。


技术研发人员：喻伟晟 郭嘉帅
受保护的技术使用者：深圳飞骧科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/2