[发明专利]一种射频发射电路、双向耦合器及定向耦合器

权利要求书

1.一种射频发射电路，包括射频发射机、天线开关和天线；其特征是，在天线开关和天线之间设置有双向耦合器和天线调谐器；

所述双向耦合器包括一个定向耦合器和一个开关，并由开关切换对正向或反向传输功率的检测；所述定向耦合器采用多段相连的耦合线，分别位于主信号线的上方、下方、外侧、内侧的任意一个或多个位置；所述双向耦合器既用来检测从射频发射机往天线方向的发射功率，也用来检测天线所产生的反射功率，并将检测值输出给射频发射机；

所述射频发射机一方面比较双向耦合器测量的发射功率值与自身输出的发射功率值的偏差，并以此来校准调节自身输出的发射功率值；另一方面根据双向耦合器测量的反射功率值判断天线是否阻抗匹配，并在天线阻抗失配时通过调节天线调谐器的阻抗实现天线阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的射频发射电路，其特征是，所述双向耦合器与天线开关集成在同一芯片中，且该芯片制造在绝缘体上硅晶圆上。

3.一种双向耦合器，其特征是，所述双向耦合器包括一个定向耦合器和一个开关；所述定向耦合器采用多段相连的耦合线，分别位于主信号线的上方、下方、外侧、内侧的任意一个或多个位置；所述定向耦合器大致呈环形，其中的主信号线、多段相连的耦合线的每一段均大致呈环形；所述开关至少具有两种闭合状态，这两种闭合状态分别用来对正向和反向传输功率的检测。

4.根据权利要求3所述的双向耦合器，其特征是，所述双向耦合器包括一个定向耦合器和一个两刀四掷开关；

所述定向耦合器包括两段环形的传输线，其中耦合线是相连的多段且位于主信号线的上方、下方、外侧、内侧的任意一个或多个位置；主信号线的两端作为定向耦合器的输入端和直通端，耦合线的两端作为定向耦合器的隔离端和耦合端；

所述两刀四掷开关用来将定向耦合器的隔离端和耦合端连接到终止端和耦合输出端，具有两种闭合状态：

闭合状态一是将定向耦合器的隔离端、耦合端分别连接耦合输出端、终止端；

闭合状态二是将定向耦合器的隔离端、耦合端分别连接终止端、耦合输出端；

所述终止端连接定向耦合器内部的电阻，电阻值为传输线的特性阻抗。

5.根据权利要求4所述的双向耦合器，其特征是，所述两刀四掷开关包括四个开关器件；

第一开关器件的两端分别连接耦合端和终止端；

第二开关器件的两端分别连接耦合端和耦合输出端；

第三开关器件的两端分别连接隔离端和终止端；

第四开关器件的两端分别连接隔离端和耦合输出端；

当第一开关器件和第四开关器件均导通、而第二开关器件和第三开关器件均关断时，相当于闭合状态一；

当第一开关器件和第四开关器件均关断、而第二开关器件和第三开关器件均导通时，相当于闭合状态二。

6.根据权利要求3所述的双向耦合器，其特征是，所述双向耦合器包括一个定向耦合器和一个三刀五掷开关；

所述定向耦合器包括两段环形的传输线，其中耦合线是相连的多段且位于主信号线的上方、下方、外侧、内侧的任意一个或多个位置；主信号线的两端作为定向耦合器的输入端和直通端，耦合线的两端作为定向耦合器的隔离端和耦合端；

所述三刀五掷开关用来将定向耦合器的隔离端和耦合端连接到终止端、耦合输出端和耦合终止端，具有四种闭合状态：

闭合状态一是将定向耦合器的隔离端、耦合端分别连接耦合输出端、终止端；

闭合状态二是将定向耦合器的隔离端、耦合端分别连接终止端、耦合输出端；

闭合状态三是将定向耦合器的隔离端、耦合端分别连接耦合终止端、终止端；

闭合状态四是将定向耦合器的隔离端、耦合端分别连接终止端、耦合终止端；

所述终止端连接定向耦合器内部的电阻，电阻值为传输线的特性阻抗；所述耦合终止端也连接定向耦合器内部的电阻，电阻值为传输线的特性阻抗。

7.一种定向耦合器，其特征是，包括一条主信号线与一条耦合线，所述耦合线为多段相连，分别位于主信号线的上方、下方、外侧、内侧的任意一个或多个位置；所述定向耦合器大致呈环形，其中的主信号线、多段相连的耦合线的每一段均大致呈环形。