可编程衰减器耦合装置、射频电路及电子设备的制作方法

本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种可编程衰减器耦合装置、射频电路及电子设备。

背景技术：

随着无线通信系统的不断发展，射频通信系统和通信频段越来越多。例如，lte(longtermevolution，长期演进)、wcdma(widebandcodedivisionmultipleaccess，宽带码分多址)、tdscdma(timedivision-synchronouscodedivisionmultiple，时分同步码分多址)、cdma2000(codedivisionmultipleaccess2000)、gsm(globalsystemformobilecommunications，全球移动通信系统)、5gnr(5gnewradio)等多种通信系统。对于不同的通信系统，其发射功率要求不同。例如，lte通信系统要求发射功率23dbm(分贝毫瓦)，ltehpue通信系统要求发射功率26dbm，wcdma通信系统、tdscdma通信系统、cdma2000通信系统要求发射功率24dbm，gsm通信系统要求低频发射功率33dbm，gsm通信系统要求高频发射功率30dbm。因此，需要对通信系统的发射功率进行控制。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种可编程衰减器耦合装置、射频电路及电子设备，可以对不同通信系统中的收发器的发射功率进行准确控制。

本申请实施例提供一种可编程衰减器耦合装置，包括：

耦合器，用于产生耦合信号；

衰减网络，包括输入端和输出端，所述输入端与所述耦合器电连接；

第一切换开关，包括第一固定端和第一选通端，所述第一固定端连接至所述输入端与所述输出端之间；以及

电阻阵列，包括多个并联连接的电阻，所述多个电阻与所述第一选通端电连接，所述第一切换开关用于接通所述电阻阵列中不同的电阻，以对所述耦合信号进行衰减得到不同的检测信号，所述输出端用于输出所述检测信号。

本申请实施例还提供一种射频电路，包括：

收发器，用于发射射频信号；

射频芯片，与所述收发器电连接，所述射频芯片用于对所述射频信号进行处理并输出处理后的射频信号；

可编程衰减器耦合装置，与所述射频芯片电连接，所述可编程衰减器耦合装置为上述可编程衰减器耦合装置，所述可编程衰减器耦合装置的耦合器用于根据所述处理后的射频信号产生耦合信号；

耦合回路接收机，设置在所述收发器内，所述耦合回路接收机与所述可编程衰减器耦合装置电连接，所述耦合回路接收机用于根据所述可编程衰减器耦合装置输出的检测信号检测所述收发器的发射功率；以及

天线，与所述可编程衰减器耦合装置电连接，所述天线用于将所述处理后的射频信号辐射到外界。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：

射频电路，所述射频电路为上述射频电路；

处理器，与所述射频电路中的可编程衰减器耦合装置电连接，所述处理器用于向所述可编程衰减器耦合装置的控制器发送第一控制信号，以使得所述控制器根据所述第一控制信号对所述可编程衰减器耦合装置的第一切换开关进行控制。

本申请实施例提供的可编程衰减器耦合装置，可以通过第一切换开关接通电阻阵列中不同的电阻，以实现对耦合信号进行不同功率的衰减，从而得到不同功率的检测信号，以满足不同通信系统中耦合回路接收机接收检测信号时的接收功率要求，实现对收发器的发射功率进行检测，并进而对收发器的发射功率进行控制，因此可以实现对不同的通信系统都可以准确检测收发器的发射功率，从而对不同通信系统中的收发器的发射功率都可以进行准确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的射频电路的第一种结构示意图。

图3为图2所示射频电路的可编程衰减器耦合装置的第一种结构示意图。

图4为图2所示射频电路的可编程衰减器耦合装置的第二种结构示意图。

图5为本申请实施例提供的射频电路的第二种结构示意图。

图6为图5所示射频电路的可编程低通滤波器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种电子设备。所述电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备，还可以是游戏设备、ar(augmentedreality，增强现实)设备、汽车装置、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本电脑、桌面计算设备等。

参考图1，图1为本申请实施例提供的电子设备100的结构示意图。其中，电子设备100包括射频电路10以及处理器20。

射频电路10用于向外界发射射频信号，以及用于接收其它电子设备发射的射频信号，从而实现所述电子设备100与其它电子设备之间的无线通信。

其中，需要说明的是，所述射频电路10可以应用于lte、wcdma、tdscdma、cdma2000、gsm、5gnr等不同的通信系统，但是不限于上述通信系统。

处理器20用于进行数据处理，从而实现对电子设备100的各个功能模块的控制。其中，所述处理器20与所述射频电路10电连接。所述处理器20可以用于对所述射频电路10中的电子元件进行控制。此外，可以理解的，在一种可能的实施方式中，所述处理器20还可以用于对所述射频电路10接收到的射频信号进行处理，或者对所述射频电路10需要向外界发射的射频信号进行处理。

可以理解的，电子设备100还可以包括电路板30。所述电路板30设置在电子设备100内部，例如可以设置在电子设备100的壳体内部。其中，所述射频电路10、所述处理器20都可以设置在所述电路板30上。

参考图2，图2为本申请实施例提供的射频电路10的第一种结构示意图。所述射频电路10包括收发器11、射频芯片12、可编程衰减器耦合装置13、耦合回路接收机14以及天线15。

收发器11用于发射射频信号，例如发射调制后的射频信号。此外，所述收发器11还可以用于接收射频信号，例如接收其它电子设备发射的射频信号，并进行解调等处理。

射频芯片12与所述收发器11电连接。所述射频芯片12用于对所述收发器11发射的射频信号进行处理并输出处理后的射频信号，例如可以对射频信号进行功率放大、滤波等处理，并将处理后的射频信号传输到可编程衰减器耦合装置13。此外，所述射频芯片12还可以用于对接收的射频信号进行处理，例如进行滤波处理，并将处理后的接收射频信号传输到收发器11进行处理。

可编程衰减器耦合装置13与所述射频芯片12电连接。所述可编程衰减器耦合装置13用于将所述射频芯片12输出的处理后的射频信号输出至天线15。此外，所述可编程衰减器耦合装置13还用于根据所述射频芯片12输出的处理后的射频信号产生耦合信号，并对所述耦合信号进行衰减得到检测信号，随后将所述检测信号输出至耦合回路接收机14。

耦合回路接收机14与所述可编程衰减器耦合装置13电连接。其中，所述耦合回路接收机14可以设置在所述收发器11内，例如所述耦合回路接收机14可以集成在所述收发器11内部。所述耦合回路接收机14接收到所述可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号后，即可根据所述检测信号检测所述收发器11发射射频信号时的发射功率。随后，所述收发器11可以根据所述耦合回路接收机14检测到的发射功率来调整收发器11的发射功率，从而实现对所述收发器11的发射功率的检测和控制。

天线15与所述可编程衰减器耦合装置13电连接。所述天线15用于将所述可编程衰减器耦合装置13输出的处理后的射频信号辐射到外界，从而实现所述射频电路10向外界发射射频信号。此外，所述天线15还可以从外界接收其它电子设备发射的射频信号，并将接收到的射频信号依次传输到射频信号12、收发器11进行处理，从而实现所述射频电路10接收其它电子设备发射的射频信号。

其中，所述可编程衰减器耦合装置13包括第一端口p1、第二端口p2、第三端口p3以及第四端口p4。所述第一端口p1用于接收控制信号，例如接收电子设备100的处理器20的控制信号，从而实现所述处理器20对所述可编程衰减器耦合装置13的控制。所述第二端口p2与所述射频芯片12电连接，从而所述射频芯片12可以通过所述第二端口p2向所述可编程衰减器耦合装置13输入处理后的射频信号。所述第三端口p3与所述耦合回路接收机14电连接，从而所述可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号可以通过所述第三端口p3输出至所述耦合回路接收机14。所述第四端口p4与所述天线15电连接，从而所述可编程衰减器耦合装置13可以通过所述第四端口p4将所述处理后的射频信号输出至所述天线15。

可以理解的，所述射频电路10可以包括上行链路和下行链路。

其中，上行链路中，所述收发器11发射上行射频信号，并将上行射频信号传输到所述射频芯片12；所述射频芯片12对上行射频信号进行处理后，将处理后的上行射频信号传输到所述可编程衰减器耦合装置13；所述可编程衰减器耦合装置13将所述射频芯片12处理后的上行射频信号输出至所述天线15，并且所述可编程衰减器耦合装置13根据所述射频芯片12处理后的上行射频信号产生耦合信号，并对所述耦合信号进行衰减得到检测信号，随后将所述检测信号输出至耦合回路接收机14；所述耦合回路接收机14根据所述检测信号检测所述收发器11的发射功率；所述天线15将所述处理后的上行射频信号辐射到外界。

下行链路中，所述天线15从外界接收下行射频信号，并将接收到的下行射频信号传输到所述可编程衰减器耦合装置13；所述可编程衰减器耦合装置13将所述下行射频信号传输到所述射频芯片12；所述射频芯片12对所述下行射频信号进行处理，并将处理后的下行射频信号传输到所述收发器11进行处理。

需要说明的是，由于所述收发器11在上行链路中发射射频信号，而在下行链路中是对接收到的射频信号进行处理，从而需要对所述收发器11在上行链路中的发射功率进行控制。因此，所述可编程衰减器耦合装置13输出检测信号、所述耦合回路接收机14根据所述检测信号检测所述收发器11的发射功率时，只作用于上行链路中，而无需作用于下行链路中。

其中，可以理解的，上行链路即为所述射频电路10向外界发射射频信号时的信号传输链路，下行链路即为所述射频电路10从外界接收射频信号时的信号传输链路。上行射频信号即为所述射频电路10发射到外界的射频信号，下行射频信号即为所述射频电路10从外界接收到的其它电子设备发射的射频信号。

参考图3，图3为图2所示射频电路的可编程衰减器耦合装置13的第一种结构示意图。其中，可编程衰减器耦合装置13包括耦合器131、衰减网络132、第一切换开关133以及电阻阵列134。

所述耦合器131用于产生耦合信号。其中，所述耦合器131可以包括第一线圈l1、第二l2，所述第一线圈l1与所述第二线圈l2之间实现电磁耦合。

所述第一线圈l1的两端分别与所述第二端口p2、所述第四端口p4电连接，从而所述射频芯片12输出的射频信号可以通过所述第二端口p2输入至所述可编程衰减器耦合装置13，随后所述射频信号经由所述第一线圈l1传输后，通过所述第四端口p4输出至所述天线15。其中，所述第二端口p2输入的射频信号可以理解为rfin信号，所述第四端口p4输出的射频信号可以理解为rfout信号。

所述第二线圈l2的一端接地，所述第二线圈l2的另一端与所述衰减网络132电连接。因此，在所述第一线圈l1传输所述射频信号时，可以通过电磁耦合效应在所述第二线圈l2上产生耦合信号。

所述衰减网络132包括输入端a和输出端b。其中，所述输入端a与所述耦合器131电连接，所述输出端b与所述第三端口p3电连接。

其中，所述衰减网络132可以包括第一电阻r1和第二电阻r2。所述第一电阻r1与所述第二电阻r2串联在所述输入端a与所述输入端b之间。可以理解的，所述第一电阻r1、所述第二电阻r2的电阻值可以根据实际应用需求进行设置，例如所述第一电阻r1的电阻值可以设置为1ω(欧姆)，所述第二电阻r2的电阻值也可以设置为1ω。

所述第一切换开关133包括第一固定端和第一选通端。所述第一固定端连接至所述衰减网络132的输入端a与输出端b之间。例如，所述第一固定端可以连接至所述第一电阻r1与所述第二电阻r2之间。也即，所述第一电阻r1设置在所述第一固定端与所述输入端a之间，所述第二电阻r2设置在所述第一固定端与所述输出端b之间。所述第一选通端与所述电阻阵列134电连接。

所述电阻阵列134包括多个并联连接的电阻，例如包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6。所述多个电阻与所述第一切换开关133的第一选通端电连接。可以理解的，所述多个电阻的电阻值互不相同。

其中，所述第一切换开关133用于接通所述电阻阵列134中不同的电阻，以对所述耦合器131产生的耦合信号进行衰减得到不同的检测信号，随后通过所述衰减网络132的输出端b经由所述第三端口p3输出所述检测信号。所述第三端口p3输出的检测信号可以理解为cplout信号。可以理解的，所述电阻阵列134包括4个并联的电阻时，例如包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6时，所述第一切换开关133可以包括单刀四掷开关。

需要说明的是，对所述耦合器131产生的耦合信号进行衰减得到不同的检测信号时，是通过所述衰减网络132和所述电阻阵列134共同进行衰减的，衰减后得到的检测信号通过所述衰减网络132的输出端b输出至所述第三端口p3，并通过所述第三端口p3输出至所述耦合回路接收机14。

可以理解的，所述电阻阵列134包括的多个电阻的电阻值可以根据实际应用需求进行设置。在一种可能的实施方式中，所述第三电阻r3的电阻值设置为100kω，所述第四电阻r4的电阻值设置为66ω，所述第五电阻r5的电阻值设置为27ω，所述第六电阻r6的电阻值设置为14ω。

其中，当所述第一切换开关133接通所述第三电阻r3时，即可接入100kω的电阻，此时所述可编程衰减器耦合装置13对所述耦合信号进行0dbm的衰减。当所述第一切换开关133接通所述第四电阻r4时，即可接入66ω的电阻，此时所述可编程衰减器耦合装置13对所述耦合信号进行3dbm的衰减。当所述第一切换开关133接通所述第五电阻r5时，即可接入27ω的电阻，此时所述可编程衰减器耦合装置13对所述耦合信号进行6dbm的衰减。当所述第一切换开关133接通所述第六电阻r6时，即可接入14ω的电阻，此时所述可编程衰减器耦合装置13对所述耦合信号进行9dbm的衰减。

例如，当所述射频电路10应用于gsm通信系统中时，收发器11的发射功率为33dbm，可编程衰减器耦合装置13的耦合因子为23dbm，耦合回路接收机14的最大检测功率为4dbm，此时需要可编程衰减器耦合装置13对耦合信号进行6dbm的衰减。此时，可以控制第一切换开关133接通第五电阻r5，以实现6dbm的衰减，从而使可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号的功率满足耦合回路接收机14的接收功率要求。

在本申请的描述中，需要理解的是，诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

本申请实施例提供的可编程衰减器耦合装置13，可以通过第一切换开关133接通电阻阵列134中不同的电阻，以实现对耦合信号进行不同功率的衰减，从而得到不同功率的检测信号，以满足不同通信系统中耦合回路接收机14接收检测信号时的接收功率要求，实现对收发器11的发射功率进行检测，并进而对收发器11的发射功率进行控制，因此可以实现对不同的通信系统都可以准确检测收发器的发射功率，从而对不同通信系统中的收发器的发射功率都可以进行准确控制。

参考图4，图4为图2所示射频电路的可编程衰减器耦合装置13的第二种结构示意图。其中，所述可编程衰减器耦合装置13还可以包括控制器135和电源管理单元136。

所述控制器135与所述第一切换开关133电连接。所述控制器135用于控制所述第一切换开关133接通所述电阻阵列134中不同的电阻。可以理解的，所述控制器135可以与所述第一端口p1电连接，从而所述控制器135可以通过所述第一端口p1接收控制信号，例如接收电子设备100的处理器20发送的控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一切换开关133接通不同的电阻。在一种可能的实施方式中，所述控制器135可以为mipi(mobileindustryprocessorinterface，移动产业处理器接口)控制器。

例如，电子设备100的处理器20可以与所述可编程衰减器耦合装置13电连接。所述处理器20可以向所述可编程衰减器耦合装置13的控制器135发送第一控制信号。随后，所述控制器135根据所述第一控制信号对所述可编程衰减器耦合装置13的第一切换开关133进行控制，例如控制所述第一切换开关133接通电阻阵列134中的一个电阻。

所述电源管理单元136用于为所述可编程衰减器耦合装置13的各个部件供电。例如，所述电源管理单元136可以用于为所述控制器135供电。

参考图5，图5为本申请实施例提供的射频电路10的第二种结构示意图。

其中，所述射频电路10还包括可编程低通滤波器16。所述可编程低通滤波器16设置在所述可编程衰减器耦合装置13与所述耦合回路接收机14之间。所述可编程低通滤波器16用于滤除所述可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号中的干扰信号。

例如，当电子设备100同时包括lte通信系统和wi-fi(wireless-fidelity，无线保真)通信系统时，若lte通信系统的天线与wi-fi通信系统的天线之间的隔离度较差，则wi-fi通信系统的天线发射的无线信号容易被lte通信系统的天线接收到，从而在lte通信系统中产生干扰信号。而lte通信系统中产生的干扰信号会通过可编程衰减器耦合装置13泄露到耦合回路接收机14，从而对耦合回路接收机14检测收发器11的发射功率造成干扰，影响检测的准确性。

因此，在射频电路10中设置可编程低通滤波器16后，可以通过所述可编程低通滤波器16滤除所述可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号中的干扰信号，减少甚至消除干扰信号对耦合回路接收机14检测的影响，提高耦合回路接收机14检测收发器11的发射功率的准确性。

参考图6，图6为图5所示射频电路的可编程低通滤波器16的结构示意图。其中，所述可编程低通滤波器16包括第二切换开关161、第一滤波通路162、第二滤波通路163以及第三滤波通路164。

所述第二切换开关161包括第二固定端和第二选通端。所述第二固定端与所述可编程衰减器耦合装置13电连接。所述第二选通端与所述第一滤波通路162、第二滤波通路163、第三滤波通路164电连接。所述第二切换开关161用于接通所述第一滤波通路162、所述第二滤波通路163、所述直通通路164中的一个。

所述第一滤波通路162与所述第二切换开关161的第二选通端、所述耦合回路接收机14电连接。所述第一滤波通路162用于滤除所述可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号中第一频率范围的干扰信号。其中，所述第一滤波通路162可以包括一个或多个滤波器。

在一种可能的实施方式中，所述第一频率范围包括2.4ghz。从而，所述第一滤波通路162可以滤除所述检测信号中2.4ghz频率的wi-fi信号。

所述第二滤波通路163与所述第二切换开关161的第二选通端、所述耦合回路接收机14电连接。所述第二滤波通路163用于滤除所述可编程衰减器耦合装置13输出的检测信号中第二频率范围的干扰信号。其中，所述第二滤波通路163也可以包括一个或多个滤波器。

在一种可能的实施方式中，所述第二频率范围包括5ghz。从而，所述第二滤波通路163可以滤除所述检测信号中5ghz频率的wi-fi信号。

所述直通通路164与所述第二切换开关161的第二选通端、所述耦合回路接收机14电连接。所述直通通路164用于接通所述第二切换开关161的第二选通端与所述耦合回路接收机14。也即，所述直通通路164不对所述检测信号进行滤波处理。

其中，在一种可能的实施方式中，所述可编程衰减器耦合装置13的控制器135还可以与所述可编程低通滤波器16的第二切换开关161电连接，以通过所述控制器135对所述第二切换开关161进行控制。

例如，电子设备100的处理器20可以向所述控制器135发送第二控制信号。随后，所述控制器135根据所述第二控制信号对所述可编程低通滤波器16的第二切换开关161进行控制，例如控制所述第二切换开关161接通所述第一滤波通路162、所述第二滤波通路163、所述直通通路164中的一个。

需要说明的是，由于射频信号存在多个频段，例如lte通信系统传输的射频信号包括低频频段、中频频段、高频频段等，而lte的高频频段与2.4ghz的wi-fi信号同频，也即lte的高频频段与2.4ghz的wi-fi信号存在频率重叠。若射频电路10应用于lte通信系统中，并且工作于高频频段，此时无法通过滤波将lte高频信号中2.4ghz的wi-fi信号进行滤除。

因此，在实际应用中，电子设备100的处理器20可以检测射频电路10的工作频段以及wi-fi通信系统的工作频段，并根据射频电路10的工作频段以及wi-fi通信系统的工作频段对所述可编程低通滤波器16的第二切换开关161进行控制。

其中，当wi-fi通信系统的工作频段为5ghz时，无论射频电路10工作于哪个频段，所述处理器20都可以通过所述控制器135控制所述可编程低通滤波器16的第二切换开关161接通所述第二滤波通路163，以滤除5hgz的wi-fi信号。

当wi-fi通信系统的工作频段为2.4ghz，并且射频电路10的工作频段为不包括2.4ghz的频段，例如射频电路10工作于b7、b38、b40、b41等预设频段之外的频段时，所述处理器20可以通过所述控制器135控制所述可编程低通滤波器16的第二切换开关161接通所述第一滤波通路162，以滤除2.4ghz的wi-fi信号。其中，所述预设频段b7、b38、b40、b41的频率范围均包括2.4ghz。

当wi-fi通信系统的工作频段为2.4ghz，并且射频电路10的工作频段为包括2.4ghz的频段，例如射频电路10工作于b7、b38、b40、b41等预设频段时，所述处理器20可以通过所述控制器135控制所述可编程低通滤波器16的第二切换开关161接通所述直通通路164，不进行滤波处理。

以上对本申请实施例提供的可编程衰减器耦合装置、射频电路及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。