[发明专利]耦合器及信号收发系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，特别是一种耦合器及信号收发系统。

背景技术

当今，移动通信迅速发展。耦合器广泛应用在射频、微波系统中，进行信 号功率分配合成、功率取样与检测、平衡式放大器、移相器、滤波器等。一个 典型的耦合器实际就是在特定的频率范围内将输入信号分成功率成特定比例的 两个输出信号的四端口网络，同样，反过来使用就有功率合成的效果。耦合器 的种类非常多，各有其特点。其中，在印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB) 上实现的耦合线耦合器，常用的有两种结构：微带线构成的耦合器、带状线构 成的侧边耦合器。

图1为现有技术中一种耦合线耦合器的结构示意图，该耦合线耦合器10包 括互相靠近的主信号线11及耦合信号线15，主信号线11具有两个端口，端口 一12和端口三13；耦合信号线15也具有两个端口，端口二16和端口四17。 当从端口一12输入信号到主信号线11时，由于电磁感应现象，耦合信号线15 上会产生相应的耦合信号，从端口二16和端口四17输出，其中，主信号线11 及耦合信号线15之间的区域为耦合区19，该耦合区19的长度等于四分之一导 引波长，即λ/4，该导引波长为在一个周期内，电磁波在传输线上的传播距离。 该耦合线耦合器10由于其主信号线11、耦合信号线15、耦合区19长度相同， 都为四分之一导引波长，其耦合区19连续，能保持耦合度的频率响应平直。但 是，由于主信号线11的长度较长，使得传输损耗较大，不利于大功率信号传输。

图2为现有技术中另一种耦合线耦合器的结构示意图，该耦合线耦合器20 包括互相靠近的主信号线21及耦合信号线25，主信号线21具有两个端口，端 口一22和端口三23；耦合信号线25也具有两个端口，端口二26和端口四27。 当从端口一22输入信号到主信号线21时，由于电磁感应现象，耦合信号线25 上会产生相应的耦合信号，从端口二26和端口四27输出。其中，该耦合线耦 合器20的主信号线21及耦合信号线25同时缩短，以在低频应用，450MHz时 为例，耦合区29的长度小于四分之一导引波长。相对于四分之一导引波长来说， 耦合区29缩短越多，则频率响应平坦度越差。使得高端频率的耦合度比低端频 率的耦合度大很多。在450MHz频段，20％的相对带宽情况下，耦合度差值可能 达到2dB。由于耦合度相差太大，耦合效果较差。

发明内容

本发明实施例提供了耦合器及对应的信号收发系统，用以解决现有技术中 耦合器较大、耦合效果差的问题。

一种耦合器，包括：主信号线及耦合信号线，所述耦合信号线的宽度或直 径小于所述主信号线的宽度或直径，所述主信号线与耦合信号线的耦合区长度 小于四分之一导引波长，所述耦合信号线进一步连接有补偿电容，所述补偿电 容用于补偿所述耦合信号线的特征阻抗。

一种信号收发系统，包括：双工器、天线、耦合器及功率检测电路，所述 双工器与所述天线连接，所述双工器通过所述天线收发信号；所述耦合器用于 对所述信号进行耦合，所述功率检测电路与所述耦合器连接用于检测功率；所 述耦合器，包括主信号线及耦合信号线，所述耦合信号线的宽度或直径小于所 述主信号线的宽度或直径，所述主信号线与耦合信号线的耦合区长度小于四分 之一导引波长，所述耦合信号线进一步连接有补偿电容，所述补偿电容用于补 偿所述耦合信号线的特征阻抗。

上述实施例的耦合器及信号收发系统，由于耦合信号线的宽度或直径较小， 耦合区长度也短，使得耦合器体积较小；且通过补偿电容补偿耦合信号线的特 征阻抗，使得耦合效果较佳。

附图说明

图1为现有技术中一种耦合线耦合器的结构示意图；

图2为现有技术中另一种耦合线耦合器的结构示意图；

图3为本发明实施例一中耦合线耦合器的结构示意图；

图4为本发明实施例二中耦合线耦合器的结构示意图；

图5为本发明实施例三中耦合线耦合器的结构示意图；

图6为本发明实施例四中耦合线耦合器的结构示意图；

图7为本发明实施例五中信号收发系统的结构示意图；

图8为本发明实施例六中杆状耦合器的结构示意图；

图9为本发明实施例中一种带状线耦合器的结构示意图；

图10为本发明实施例中另一种带状线耦合器的结构示意图。