用于定向耦合器模块的系统和方法_3

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图7a中所示的可调节的串联电阻700来实现。
[0042]图8b示出了 Y衰减器810,其可以用于实施各种实施例衰减器电路。Y衰减器810包括可调节阻抗R4、R5和R6,其可以例如利用图7a-7c所示的各种可调节阻抗元件来实施。
[0043]图8c示出了实施例衰减器830,其包括三个PI衰减级802、804和806。可以通过打开和关闭耦合至每个衰减级中的各个电阻器的开关808和开关809来对衰减器830的衰减进行调节。每个开关808和809可以利用本领域所已知的射频开关电路来实施。运行期间,可以通过关闭相应的开关809并打开开关809来旁路级802、804和806中的一个或多个。相反地,可以通过打开相应的开关809并关闭开关808来激活每个级。
[0044]图9a示出了根据本发明的一个实施例的射频系统900。系统900包括通过实施例定向耦合器系统904和可调谐匹配网络906耦合到天线912的射频收发器902。定向耦合器904的输出端口耦合到功率检测器908,功率检测器908的输出耦合到控制器910。在一个实施例中,控制器910根据功率检测器908的数字化输出调节可调谐匹配网络906。当定向耦合器904检测到在射频收发器902与对可调谐匹配网络906的输入之间的阻抗失配时,控制器910对可调谐匹配网络906进行调节,直至所测量到的其阻抗失配下降至低于一些实施例中的预定阈值。在一些实施例中,控制器910可以例如利用处理器、微控制器或专用系统逻辑器来实现。在运行期间,控制器910根据所实施的测量选择定向耦合器的哪个输出端口被路由至功率检测器908。射频系统900可以实施在例如蜂窝电话、无线局域网络收发器或其他射频系统的前端。在一些实施例中,可调谐匹配网络906耦合在射频收发器902与定向耦合器904之间,如与系统920有关的图9b所示。
[0045]图9c示出了根据本发明的另一个实施例的实施例雷达系统950。系统950包括通过实施例定向耦合器系统904耦合到天线912的雷达收发器952。定向耦合器系统904的输出通过功率检测器908耦合到控制器910。在一个实施例中,定向耦合器系统904测量来自天线912的入射信号,该入射信号可以代表反射雷达脉冲。系统950可以用于例如诸如汽车的雷达系统或相近的雷达系统中。定向耦合器系统904可以使用例如在此公开的实施例定向耦合器系统来实现。可以利用实施例反射测量电路的其他示例系统包括在平面倒F天线(PIFA)馈电点调谐器中的功率监测。
[0046]图9d示出了实施例系统960,其包括通过实施例定向耦合器系统904与天线912耦合的天线开关962。天线开关962配置成从输入S1-SN中进行选择,并将其中一个输入耦合到输出节点01。定向耦合器904的输出端口通过功率检测器908与控制器910耦合。系统960可以用于例如通过选择定向耦合器904内的极性开关的位置,来对正向和反向传输和反射的功率进行测量。定向耦合器904的输出还可以用于执行包络追踪和天线调谐。
[0047]应当理解,图9a_d中示出的实施例仅为可以使用示例定向耦合器进行实施的多个实施例系统中的四个示例。
[0048]图10示出了对电路进行操作的实施例方法1000的流程图,该电路包括定向耦合器,其具有输入端口、传输端口、隔离端口和第一耦合端口,以及方向选择开关,其具有与第一隔离端口親合的第一开关输入端口、与第一親合端口親合的第二开关输入端口、以及开关输出端口,从而定向耦合器和方向选择开关设置在相同衬底上。方法在步骤1002中首先确定电路是否处于第一状态。如果电路处于第一状态,在步骤1004中通过将方向选择开关置于第一位置来将隔离端口耦合到开关输出。如果电路不在第一状态,则方法在步骤1006中确定电路是否处于第二状态。如果是,则在步骤1008中通过将方向选择开关置于第二位置,而将耦合端口耦合到开关输出。一旦完成了步骤1004、1006和1008,方法回到步骤1002和1006,以确定电路是否处于第一和第二状态。
[0049]本发明的实施例概括如下。从在此申请的说明书的全部内容和权利要求中也可以理解其他实施例。一个通用方面包括电路,该电路具有第一定向耦合器,其包括第一输入端口、第一传输端口、第一隔离端口以及第一親合端口,第一定向親合器设置在第一衬底上;以及第一方向选择开关,其具有与第一隔离端口耦合的第一开关输入端口、与第一耦合端口親合的第二开关输入端口、以及第一开关输出端口,其中,第一方向选择开关连同定向耦合器设置在第一衬底上。
[0050]实施例可以包括一个或多个下述特征。在电路中,第一定向耦合器设置在第一集成电路上,第一方向选择开关设置在第二集成电路上,并且第一集成电路和第二集成电路设置在第一衬底上。在电路中,第一衬底包括第一集成电路的半导体衬底。在电路中,第一方向选择开关包括第一开关,其配置成在第一开关设定中将隔离端口耦合到输出端口,并配置成在第二开关设定中将耦合端口耦合到输出端口。在一些实施例中,第一方向选择开关还包括第二开关,其在第一开关设定中将第一终端耦合到第一耦合端口,并且在第二开关设定中,将第二终端耦合到第一隔离端口。
[0051]在一个实施例中,电路还包括与第一开关输出端口耦合的衰减器。衰减器可以包括例如,与多个开关耦合的多个电阻器。多个电阻器可以串联耦合,并且多个电阻中的每一个可以被配置成旁路多个电阻器中的相应电阻。在一些实施例中,多个电阻器与多个开关中的相应开关串联耦合,以形成开关电阻器分支。此外,衰减器可以包括多个并联耦合的开关电阻器分支。
[0052]在一个实施例中,电路还包括第二定向耦合器,其具有第二输入端口、第二传输端口、第二隔离端口和第二耦合端口,第二定向耦合器设置在第一衬底上;第二方向选择开关具有与第二隔离端口耦合的第三开关输入端口、与第二耦合端口耦合的第三开关输入端口、以及第二开关输出端口,其中,第二方向选择开关连同第二定向耦合器设置在第一衬底上;以及耦合器选择开关,其具有与第一方向选择开关的第一开关输出耦合的第一耦合器选择输入、与第二方向选择开关的第二开关输出親合的第二親合器选择输入、以及选择输出。在一些实施例中,电路还包括与第二开关输出端口耦合的衰减器。第一天线可以与第一传输端口親合,第二天线可以与第二传输端口親合。在一个实施例中,第一天线开关与第一输入端口親合,以及第二天线开关与第二输入端口親合。电路还可以包括与第一传输端口親合的天线,以及与第一输入端口親合的天线开关。
[0053]在另一个通用方面,电路具有第一定向耦合器,其包括第一输入端口、第一传输端口、第一隔离端口以及第一耦合端口,第一定向耦合器设置在第一衬底上;以及第二定向耦合器,其包括第二输入端口、第二传输端口、第二隔离端口以及第二耦合端口,第二定向耦合器设置在第一衬底上;以及换向开关,其具有与第一隔离端口耦合的第一换向输入、与第一耦合端口耦合的第二换向输入、与第二隔离端口耦合的第三换向输入,以及与第二耦合端口耦合的第四换向输入,换向开关设置在第一衬底上;以及换向输出端口。
[0054]实施例可以包括一个或多个下述特征。电路还包括与换向输出端口耦合的衰减器和/或在电路中第一衬底包括集成电路。在一些实施例中,换向开关包括:第一开关,其配置成选择性地将第一换向输入端口親合到换向输出端口和第一终端端口中的一个;第二开关,配置成选择性地将第二换向输入端口耦合到换向输出端口和第二终端端口中的一个;第三开关,配置成选择性地将第三换向输入端口耦合到换向输出端口和第三终端端口中的一个;以及第四开关,配置成选择性地将第四换向输入端口耦合到换向输出端口和第四终端端口中的一个。
[0055]在一些实施例中,电路还包括:与第一终端端口耦合的第一终端阻抗;与第二终端端口耦合的第二终端阻抗;与第三终端端口耦合的第三终端阻抗;以及与第四终端端口耦合的第四终端阻抗。第一终端阻抗可以包括第一终端电阻器;第二终端阻抗可以包括第二终端电阻器;第三终端阻抗可以包括第三终端电阻器;以及第四终端阻抗可以包括第四终端电阻器。
[0056]其他通用方面包括操作电路的方法,电路包括具有第一输入端口、第一传输端口、第一隔离端口以及第一耦合端口的第一定向耦合器,以及具有与第一隔离端口耦合的第一开关输入端口、与第一親合端口
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