传输线和电路的制作方法

各个实施例以及其实施方式涉及：信息传输线，具体是射频传输线，并且尤其是包括彼此成对耦合的多个块的传输线，其中，块中的至少一些块的阻抗可以变化；以及更具体地，减少失配，并且因此减少这种传输线内的信号反射损失。

背景技术：

在无线电通信领域中，通常尝试在传输线的输出处保持功率处于恒定值，或者至少尝试保持恒定阻抗以保证沿通信系统的整个链的信号的完整性。

然而，由于许多因素(尤其是诸如温度的环境因素)，可以观察到功率发生显著变化，并且期望补偿那些变化。

存在用于补偿这些功率变化的手段，诸如例如，通过使用放置在两个连续块之间的衰减器或者衰减单元，其根据设定点信号来调节发送信号的振幅，该设定点信号的值尤其取决于输出功率的值和外部条件。

然而，这些衰减器具有可变阻抗，并且在这些衰减器与跟随它们的块之间的阻抗差异导致信号功率的显著损失以及信号完整性的降级。而且，衰减器的阻抗变化可能干扰跟随的块(例如，天线)的操作。

技术实现要素：

因此，为了保证更好地控制传输线中的功率的目的，需要有效地限制传输线内的阻抗变化。

因此，根据一个实施例，在传输线内的阻抗匹配装置允许在两个连续块之间的正确的阻抗匹配，其中该两个块中的至少一个块表现出可变阻抗。

根据一个方面，提供了一种传输线，其包括输出接口和耦合至所述输出接口的至少一个装置。所述至少一个装置包括：衰减器，具有由第一设定点信号可控制的阻抗；中间块，具有耦合至所述衰减器的输出的复阻抗；控制电路，被配置为调整所述第一设定点信号的值，使得在所述输出接口处保持基本上恒定的功率，所述衰减器和所述中间块被配置为在具有第一值的第一设定点信号存在的情况下具有相应共轭阻抗；以及匹配电路，耦合至所述衰减器，并且所述匹配电路的阻抗由第二设定点信号可控制，所述第二设定点信号由所述控制电路可调整并且能够采取第二值，在所述第二值存在的情况下，所述匹配电路的阻抗使得所述匹配电路产生可忽略的影响，其中，在分别具有与所述第一值和所述第二值不同的值的所述第一设定点信号和所述第二设定点信号存在的情况下，所述衰减器和所述匹配电路被配置为保持包括所述衰减器和所述匹配电路的组件的等效阻抗，所述等效阻抗基本上等于所述中间块的复阻抗的共轭。

在一些实施例中，所述衰减器包括第一端子和第二端子，以及其中，所述匹配电路包括：模块，所述模块具有由所述第一设定点信号不可修改的复阻抗；第一调整元件，所述第一调整元件耦合在所述模块的第一端子与所述衰减器的第一端子之间；第二调整元件，所述第二调整元件耦合在所述模块的第二端子与所述衰减器的第二端子之间，所述第一调整元件和所述第二调整元件具有由所述第二设定点信号可调整的阻抗。

在一些实施例中，所述第一调整元件和所述第二调整元件包括晶体管，所述晶体管具有被配置为接收所述第二设定点信号的栅极，所述第二设定点信号允许修改所述晶体管在导通状态下的电阻值。

在一些实施例中，所述模块包括至少一个电容器，使得所述匹配电路实现可变电容。

在一些实施例中，所述模块包括多个电容器。

在一些实施例中，所述模块包括至少一个线圈，使得所述匹配电路实现可变电感。

在一些实施例中，所述模块包括多个线圈。

在一些实施例中，所述衰减器包括至少一个阻容电路，所述至少一个阻容电路具有由所述第一设定点信号可调整的电阻值和电容值。

在一些实施例中，所述至少一个阻容电路包括晶体管，所述晶体管具有被配置为接收所述第一设定点信号的栅极，所述第一设定点信号允许修改所述晶体管在导通状态下的电阻值。

在一些实施例中，所述至少一个装置包括耦合至所述输出接口的多个装置。

在一些实施例中，所述第一设定点信号和所述第二设定点信号具有相同的值。

在一些实施例中，所述第一设定点信号和所述第二设定点信号具有由多项式公式设置的值。

根据另一个方面，提供了一种电路，其包括：传输线，具有第一线和第二线；中间块，具有复阻抗，所述中间块具有耦合至所述第一线的第一端子和耦合至所述第二线的第二端子；放大器，具有驱动所述第一线的第一输出和驱动所述第二线的第二输出；衰减器电路，耦合在所述第一线与所述第二线之间，并且具有由第一设定点信号控制的可变阻抗；匹配电路，耦合在所述第一线与所述第二线之间，并且具有由第二设定点信号控制的可变阻抗；控制电路，被配置为生成所述第一设定点信号和所述第二设定点信号。所述控制电路可操作为：设置所述第一设定点信号的第一值，以使得所述衰减器电路的所述可变阻抗基本上等于所述中间块的复阻抗的共轭，并且设置所述第一设定点信号的第二值和所述第二设定点信号的第一值，以使得由所述衰减器电路的所述可变阻抗和所述匹配电路的所述可变阻抗限定的等效阻抗基本上等于所述中间块的复阻抗的共轭。

在一些实施例中，所述中间块进一步包括被配置为耦合至天线的第三端子，所述中间块包括将所述第一端子和所述第二端子耦合至所述第三端子的变压器。

在一些实施例中，所述控制电路进一步可操作为在所述第一设定点信号具有所述第一值时设置所述第二设定点信号的第二值，使得所述匹配电路的所述可变阻抗具有可忽略的影响。

在一些实施例中，所述衰减器电路包括并联连接在所述第一线与所述第二线之间的多个阻容电路，每个阻容电路包括彼此串联连接在所述第一线与所述第二线之间的相同导电类型的第一MOS晶体管和第二MOS晶体管，其中，所述第一MOS晶体管和所述第二MOS晶体管的栅极端子接收所述第一设定点信号。

在一些实施例中，所述匹配电路包括：第一可变电阻电路，耦合在所述第一线与第一中间节点之间；模块，具有耦合在所述第一中间节点与第二中间节点之间的不可修改的复阻抗；以及第二可变电阻电路，耦合在所述第二中间节点与所述第二线之间；其中，所述第一可变电阻电路和所述第二可变电阻电路的阻抗由所述第二设定点信号控制。

在一些实施例中，所述模块是电容器。

在一些实施例中，所述模块是线圈。

在一些实施例中，所述第一可变电阻电路和所述第二可变电阻电路各自由MOS晶体管形成，所述MOS晶体管具有接收所述第二设定点信号的栅极端子。

在一些实施例中，每个MOS晶体管的本体耦合至地节点。

在一些实施例中，所述第一中间节点和所述第二中间节点中的每个中间节点电阻耦合至所述地节点。

在一些实施例中，所述传输线是射频发送器或者接收器的部件。

在一些实施例中，所述射频发送器或者接收器是传输装置，所述传输装置是蜂窝移动电话或者数字平板的一部分。

在一些实施例中，所述第一设定点信号和所述第二设定点信号具有相同的值。

在一些实施例中，所述第一设定点信号和所述第二设定点信号具有由多项式公式设置的值。

根据一个方面，提供了一种传输线，其包括输出接口和至少一个装置，该至少一个装置耦合至输出接口(该输出接口可以例如耦合至天线或者另一传输线)，装置包括：衰减器，该衰减器的阻抗由第一设定点信号可控制；中间块，该中间块具有耦合至衰减器的输出的复阻抗；以及控制电路，该控制电路配置为调整第一设定点信号的值，使得在输出接口处保持基本上恒定的功率，衰减器和中间块配置为在具有第一值(例如，零值)的第一设定点信号存在的情况下具有相应共轭阻抗。

装置进一步包括匹配电路，该匹配电路耦合至衰减器的输入或者输出，并且该匹配电路的阻抗由第二设定点信号可控制，该第二设定点信号由控制电路可调整，第二设定点信号可以采取第二值，在该第二值存在的情况下，匹配电路的阻抗使得匹配电路对传输线的剩余部分产生可忽略的影响，在分别具有与第一值和第二值不同的值(例如，非零值)的第一设定点信号和第二设定点信号存在的情况下，衰减器和匹配电路配置为保持包括衰减器和匹配电路的组件的等效阻抗基本上等于中间块的共轭阻抗。

因此，虽然衰减器的阻抗变化，但是匹配电路允许保持正确的阻抗匹配，而不管衰减器的阻抗的值，并且因此允许限制信号因为失配而产生的功率损失，并且也允许在衰减器与中间块之间并且同样在中间块与跟随的块之间保证信号的完整性。

根据一个实施例，衰减器包括第一端子和第二端子(输入或者输出)，并且匹配电路包括：模块，该模块具有由第一或者第二设定点信号不可修改的复阻抗；第一调整元件，该第一调整元件耦合在模块的第一端子与衰减器的第一输入或者输出端子之间；第二调整元件，该第二调整元件耦合在模块的第二端子与衰减器的第二输入或者输出端子之间，第一调整元件和第二调整元件具有由第二设定点信号可调整的阻抗。

这些调整元件可以是具有包括实部和虚部的复阻抗的元件，诸如例如，晶体管。

因此，第二设定点信号允许在不必直接作用于模块的情况下以简单方式改变由中间块看到的匹配电路的阻抗。

衰减器可以包括至少一个阻容电路，该阻容电路的电阻值和电容值由第一设定点信号可调整。

调整元件和至少一个阻容电路可以包括晶体管，该晶体管的栅极配置为接收第二设定点信号，第二设定点信号允许修改晶体管在导通状态下的电阻值。

由于迫使晶体管处于导通并非线性现象，可能有利的是，使用不同的控制定律或者公式来生成第一设定点信号和第二设定点信号，以补偿晶体管的缺点并且因此获得可能是最好的阻抗补偿。

此处的电阻值表示晶体管的导通变化，该晶体管还包括电容部分和电感部分。

因此，阻容电路具有简单构造并且可通过使晶体管的栅极偏置而被容易地调整。

使晶体管的栅极偏置的第二设定点信号可以直接应用于匹配电路，否则可以来自已经经过修改(例如，根据多项式定律或者公式)的初始信号。

根据一个实施例，模块包括电容器，并且匹配电路包括可变电容。

实际上，由于衰减器的阻抗的实部或者电阻部分几乎不变，阻抗变化主要是因为其虚部或者电抗部分的变化，因此，采用具有大部分是电抗性的阻抗的部件(诸如，电容器)有利于补偿衰减器的复阻抗的虚部的变化。

模块可以包括多个电容器。

根据另一实施例，模块包括线圈，并且匹配电路包括可变电感。

模块可以包括多个线圈。

传输线可以包括结构类似于至少一个装置(诸如，先前描述的装置)的结构的多个装置。

第一设定点信号和第二设定点信号可以是相同的。

根据另一方面，提供了一种通信设备，其包括射频发送器和/或接收器，并且包括传输线，诸如先前限定的传输线。

通信设备可以是蜂窝移动电话或者数字平板。

附图说明

在查阅一些非限制性实施例时并且通过附图，本实用新型的其它优点和特征将变得显而易见，在附图中：

图1图示了具有两个导体和阻抗匹配装置的射频传输线；

图2示出了阻容电路；

图3至图4示出了匹配电路的示例；

图5图示了具有两个导体和阻抗匹配电路的射频传输线；

图6至图7图示了产品实施方式。

具体实施方式

本文所使用的短语“基本上等于”被理解为意指本领域的技术人员通常所认为的“在10％的误差范围内等于”。

本文所使用的短语“基本上恒定”被理解为意指本领域的技术人员通常所认为的“在10％的误差范围内恒定”。

如果本文的电子电路的元件在连接至电路的给定点时形成电阻值大于该点处阻抗的模数的值的10倍的支路，则该元件具有被认为是无限的或者基本上无限的电阻值。

图1图示了具有两个导体c1和c2的射频传输线LT，其包括根据一个实施例的阻抗匹配装置DIS。

例如，传输线可以被包括在通信设备APP中，具体地被包括在无线通信设备(例如，蜂窝移动电话或者数字平板)中、或者配备有射频发送器和/或接收器的任何其它通信设备(一般地参见图6至图7)中。

传输线LT通常包括多个连续的四极子或者块，每个四极子或者块被配置为对在传输线内流动并且注定通过耦合至例如天线电路的输出接口Ss1、Ss2而被发送的信号执行操作。

在传输线LT上流动的信号由混频器41供应，该混频器包括：数据输入Ed，该数据输入Ed配置为接收在基带中的数据信号；以及载波输入Ep，该载波输入Ep配置为接收充当频率变换信号的射频信号。

混频器41配置为组合数据信号和此处充当载波的射频信号，以便将待发送信号变换到射频域中。

混频器41耦合至阻抗匹配电路42，通常允许混频器41的阻抗适应于在传输线LT中直接跟随混频器的四极子(此处是放大器44)的阻抗。

获得正确的阻抗匹配允许最小化或者甚至消除信号反射，从而通过限制通过阻抗失配的损失，来优化从一个四极子至另一个四极子的功率传送。

对于给定频率，当发送器电路的复阻抗等于接收器电路的复阻抗的共轭时，在发送器电路和接收器电路之间存在阻抗匹配。

放大器44的输出耦合至装置DIS的输入。

装置DIS包括：衰减器1；中间块2，此处是耦合至天线电路A和地的平衡-不平衡类型的变压器(称为“balun”)；匹配电路3，该匹配电路3耦合在第一衰减器1与中间块2之间；以及控制电路MC，该控制电路MC配置为将第一设定点信号Sc1递送给衰减器1并且将与第一设定点信号Sc1不同的第二设定点信号Sc2递送给匹配电路3。

应该注意，虽然控制电路MC递送两个单独的设定点信号Sc1和Sc2，但是控制电路MC将完全可能将相同的设定点信号递送给衰减器1和匹配电路3。

然而，当第一信号Sc1和第二信号Sc2是单独的信号时，那么第一设定点信号Sc1和第二设定点信号Sc2的值经由取决于衰减器1和匹配电路3的结构的系数而相关联，因此，它们的相应变化取决于彼此。

衰减器1和中间块2以这种方式形成：当第一设定点信号Sc1具有第一值(例如，此处是零值)时，并且当第二设定点信号Sc2具有第二值(例如，此处是零值)时，衰减器1的阻抗与中间块2的阻抗匹配，换言之，一个的复阻抗等于另一个的复阻抗的共轭。

如在下文中将看到的，当第二设定点信号Sc2的值是零时，匹配电路3对电路的剩余部分产生可忽略的影响，并且因此，当设定点信号Sc1和Sc2的值是零时，由衰减器1和匹配电路3形成的组件具有等于中间块2的阻抗的共轭的阻抗。

衰减器1耦合至放大器44的输出，并且此处包括多个相同的阻容电路RC，每个阻容电路RC包括电阻元件和电容元件，该多个相同的阻容电路RC中的四个彼此并联耦合在第一导体c1与地之间，并且另外四个彼此并联耦合在第二导体c2与地之间。

作为一种变型，阻容电路RC可以直接耦合在第一导体c1与第二导体c2之间。

根据另一变型，第二导体c2可以连接至地，在这种情况下，阻容电路RC将仅仅连接在第一导体c1与地之间。

此处，阻容电路RC耦合至控制电路MC，从而它们的电阻值和它们的电容值经由第一设定点信号Sc1可调整。

此处，通过将第一设定点信号Sc1递送给衰减器1，控制电路MC配置为保持发送至天线电路A的功率处于基本上恒定的值。

例如，控制电路MC包括：传感器，该传感器配置为测量通信设备APP的能够使供应给天线电路A的功率改变的各种参数，诸如例如，温度、输入功率和/或输出功率本身；以及处理电路，该处理电路配置为处理来自传感器的信息以生成第一设定点信号Sc1和第二设定点信号Sc2，该第一设定点信号Sc1和第二设定点信号Sc2的值取决于来自传感器的信息。

例如，设定点信号Sc1和Sc2可能已经经历了处理电路所进行的修改(例如按照多项式定律或者公式)。

如图2所示，每个阻容电路RC实际上由两个MOS晶体管(此处是n沟道(NMOS)晶体管)形成，该两个MOS晶体管串联耦合，并且该两个MOS晶体管的栅极耦合至控制电路MC并且由信号Sc1驱动。

当第一设定点信号Sc1具有第一值(此处是零值)时，换言之，当不需要调整输出功率的值时，关断晶体管并且认为电阻值是无限的，并且衰减器1是不活跃的。当第一设定点信号Sc1具有与第一值不同的值(此处是非零值)时，换言之，当输出功率的值渐渐偏离其初始值并且需要被调整时，晶体管变得导通，并且晶体管在导通状态下的电阻值随着第一设定点信号Sc1的值而变化。

如在下文中将看到的，衰减器1然后使能与晶体管在导通状态下的电阻值成比例的衰减，并且因此衰减与第一设定点信号Sc1和第二设定点信号Sc2成比例，第二设定点信号Sc2经由系数与第一设定点信号相关联。

阻容电路RC的电容值包括晶体管的漏极-源极电容的电容值，并且电容值在第一设定点信号Sc1的值是零时最大，并且在第一设定点信号Sc1的值增加时减小。

此处，通过示例的方式，第一设定点信号Sc1可以在0伏与2.5伏之间变化。

然而，衰减器1的阻容电路RC的电阻值和电容值的变化导致衰减器1的阻抗的变化，并且由于中间块2的阻抗不变化，因此导致衰减器1与中间块2之间的阻抗匹配的降级。

具体地，阻容电路RC的电容值的变化导致衰减器1的复阻抗的虚部发生变化，并且阻容电路的电阻值相对于第一导体c1和第二导体c2的电阻值可忽略的变化仅仅导致衰减器1的复阻抗的实部发生很小的变化。

因此，需要补偿这一阻抗变化，以在衰减器1与中间块2之间保持正确的阻抗匹配，从而保证信号的完整性。

为此，匹配电路3在此处耦合至衰减器的输出，在衰减器1的第一输出端子S1与第二输出端子S2之间。

然而，匹配电路可以耦合至衰减器的输入也无妨。

第一输出端子S1耦合至中间块2的第一输入端子E1，并且第二输出端子S2耦合至中间块2的第二输入端子E2。

匹配电路3包括：模块30，该模块30具有不可由第二设定点信号Sc2调整的复阻抗；第一调整元件Rv1，该第一调整元件Rv1耦合在第一输出端子S1与模块30的第一端子之间；第二调整元件Rv2，该第二调整元件Rv2耦合在第二输出端子S2与模块30的第二端子之间。

当第二设定点信号Sc2具有第二值(换言之，此处是零值)时，第一调整元件Rv1和第二调整元件Rv2的电阻值被认为是无限的，并且匹配电路3对传输线LT的剩余部分产生可忽略的影响。

而且，第一调整元件Rv1和第二调整元件Rv2的电阻值随着第二设定点信号Sc2的值的增大而减小。

因此，虽然模块30的复阻抗不可由第二设定点信号Sc2调整，但是第一调整元件Rv1和第二调整元件Rv2的电阻值的变化允许改变由中间块2看到的匹配电路3的阻抗。

换言之，由中间块2看到的匹配电路3的阻抗随着调整元件Rv1和Rv2的电阻值的减小而增大，因此，随着第二设定点信号Sc2的值的增大而增大。

在第一设定点信号Sc1的值与第二设定点信号Sc2的值之间的系数可以取决于衰减器1的晶体管的传递函数和匹配电路3的调整元件Rv1和Rv2的传递函数。

因此，如果衰减器1的晶体管的传递函数等于调整元件Rv1和Rv2的传递函数，则系数将具有接近于一的值，并且如果衰减器1的晶体管的传递函数与调整元件Rv1和Rv2的传递函数非常不同，则系数将具有不同于一的值。

在图3所示的示例中，模块30是电容器C，该电容器C具有不可由第二设定点信号Sc2调整的电容和具有接近零的实部的复阻抗。

调整元件Rv1和Rv2实际上是MOS晶体管，此处是NMOS晶体管T1和T2，NMOS晶体管的栅极G1和G2耦合至控制电路MC并且耦合以响应于第二设定点信号Sc2。

第一晶体管T1的栅极G1经由第一滤波电阻R1耦合至控制电路MC，该第一滤波电阻R1与第一晶体管T1的漏极-栅极电容一起形成低通滤波器，并且第二晶体管T2的栅极G2经由第二滤波电阻R2耦合至控制电路MC，该第二滤波电阻R2与第二晶体管T2的漏极-栅极电容一起形成低通滤波器。

这有利地允许通过电容耦合至第一晶体管T1和第二晶体管T2的栅极G1和G2来发送在第一导体c1和第二导体c2上流动的射频信号，因此，不会干扰第二设定点信号Sc2。

电阻耦合在每个晶体管的衬底(本体)与地之间，并且还耦合在模块30的电极中的每个电极与地之间，以限制泄漏电流。

因此，第二设定点信号Sc2的值越高，晶体管T1和T2在导通状态下的电阻值就越低，因此，中间块2可见的电容器C就越多。

换言之，当第二设定点信号Sc2的值增加时，匹配电路3的电容值也增大，因此，其阻抗的虚部增加。

第一调整元件Rv1和第二调整元件Rv2的电阻值的变化相较于第一导体c1和第二导体c2的电阻值是可忽略的，因此，匹配电路3的复阻抗的实部几乎不变。

因此，设定点信号Sc1和Sc2的值增大在一方面会使衰减器1的复阻抗的虚部的值减小，并且在另一方面会使匹配电路3的复阻抗的虚部增大。

因此，衰减器1的复阻抗的虚部的减小由匹配电路3的复阻抗的虚部的增加补偿，并且因此，由中间块2看到的包括衰减器1和匹配电路3的组件的复阻抗被保持在等于中间块2的复阻抗的共轭的值。

因此，装置DIS有利地允许保持正确的阻抗匹配，而不管衰减器1的阻抗的变化，这允许通过最小化阻抗失配来保持天线电路A中的信号的完整性。

虽然在图3中已经描述了包括电容器C的匹配电路3，但是如图4所示，模块30同样可能包括具有主要是电抗性的复阻抗的另一类型的部件，诸如例如，电感器线圈L。

模块30还可以包括多个电容器、多个线圈，或者同时包括一个或者多个电容器和一个或者多个线圈，或者还有包括线圈和/或容器的各种部件的组合。

此外，可能有必要补偿阻抗的实部的变化。为此，在模块30中添加实际部件(例如，电阻)将是可能的。

此外，虽然先前已经描述了包括单个装置DIS的传输线LT，设想传输线包括类似于先前关于图1至图4描述的装置DIS的多个装置是完全可能的。

在图5中对此进行了更详细地说明。

在图5中，传输线LT另外包括第二装置DIS2，该第二装置DIS2包括第二衰减器43和第二匹配电路31。

第二衰减器43具有与衰减器1的结构和操作类似的结构和操作，并且耦合至控制电路MC以接收第三设定点信号Sc3。

因此，由控制电路MC控制的第二衰减器43有助于保持发送至天线电路A的信号的完整性。

此处，第二衰减器43包括彼此并联耦合在第一导体c1与地之间的三个阻容电路RC、以及彼此并联耦合在第二导体c2与地之间的三个阻容电路，而不是先前描述的衰减器1中的四个。

应该注意，第二衰减器43将可能包括数量更多的阻容电路RC。然而，每个阻容电路RC均生成噪声，并且应该限制在放大器的输入处生成噪声，以在放大器的输出处保持良好的信噪比。

因此，在放大器44的输入处的数量减小的阻容电路有利地允许在放大器44的输出处保存良好的信噪比。

本领域的技术人员将知道如何按照所使用的放大器的类型和设想的应用来调整阻容电路RC的数量。

当第三设定点信号Sc3的值是零时，第二衰减器的复阻抗与放大器44的复阻抗匹配，换言之，一个的值等于另一个的共轭值。

而且，由于第二衰减器43的阻容电路RC在此处还耦合至控制电路MC，阻容电路的电阻值和电容值可经由第三设定点信号Sc3调整。

第二装置DIS2还包括第二匹配电路31，该第二匹配电路31耦合至控制电路MC以接收第四设定点信号Sc4，在该示例中，同样允许包括第二衰减器43和第二匹配电路31的组件的复阻抗被保持在基本上等于放大器44的复阻抗的共轭值的值。

应该注意，控制电路MC仅仅可以被容易地配置为将单个设定点信号递送给衰减器1和43并且递送给匹配电路3和31。

如上所述，例如，通信设备APP可以是蜂窝移动电话或者数字平板、或者配备有射频发送器和/或接收器的任何其它装置。

图6图示了蜂窝移动电话TMC，该蜂窝移动电话TMC包括类型与先前关于图1至图5描述的类型相同的传输线LT。

图7图示了数字平板TN，该数字平板TN包括类型与先前关于图1至图5描述的类型相同的传输线LT。