耦合装置、天线装置、电子设备和控制方法_2

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于各种电子设备,包括但不限于通信设备、电器设备、供电设备等。
[0034]如图1所示,该第一耦合装置100包括:耦合器件110,包括输入端IN、输出端0UT、和耦合端C0UP,用于将输入到所述输入端的输入信号划分为输出信号和耦合信号,并从所述输出端OUT输出所述输出信号、从所述親合端COUP输出所述親合信号;和切换器件120,耦接到所述耦合器件的耦合端C0UP,用于切换从所述耦合端COUP输出的耦合信号的传输通路。
[0035]如图1所示,耦合器件110包括输入端IN、输出端0UT、和耦合端COUP这三个端口。当输入信号从输入端IN输入时,其从输出端OUT输出,耦合端3中有少量输出。
[0036]耦合器件110是从射频信号主干通道中提取出一小部分信号的射频器件。理想耦合器的输入端IN的功率等于输出端OUT的功率与耦合端COUP的功率之和。耦合器件110的重要参数是耦合度和插损。耦合度是输出端OUT的功率的与输入端IN的功率之比,以dB表示的话,一般是负值。耦合器件110的插损是输入端IN与输出端OUT的功率之比。耦合度的绝对值越大,插损的绝对值越小。当耦合器件被制作好之后,其耦合度和插损通常是固定的。然而,如前所述,当耦合器件所应用于的电子设备的工作状态变化时,可能需要调整从耦合器的耦合端输出的耦合信号。否则,所述耦合信号可能造成干扰。
[0037]耦合器件110可以为定向耦合器、波导耦合器、双分支耦合器等,耦合器的种类不构成对本公开实施例的限制。图2示意性示出定向耦合器的结构。定向耦合器具有四个端口,如图2所标记的端口 1、端口 2、端口 3、端口 4。当端口 1作为输入端IN来接收输入信号时,端口 2为输出端0UT,端口 3为親合端C0UP,端口 4为隔离端。对于理想的定向親合器,当输入信号从端口 1输入时,其大部分从端口 2输出,端口 3中有少量输出,端口 4无输出。通常,在定向耦合器的输入端IN和隔离端之间具有很好的隔离性。此外,定向耦合器的结构具有对称性,例如输入端IN和隔离端可以互换。当输入信号从图2所示的端口 4(即输入端IN)输入时,输入信号的大部分从端口 3(即输出端OUT)输出,在输入端1(即隔离端)中没有输出,而在端口 2 (即耦合端COUP)中有少量输出。
[0038]要注意,在图2的定向耦合器中具有隔离端,但是在其它的耦合器中可能没有隔离端,例如在耦合器110是双分支耦合器的情况中可能设置隔离端。在耦合器件110还包括隔离端的情况中,所述隔离端可以经由一吸收负载连接到地。在理想的耦合器件中,在隔离端没有信号输出,但是实际的耦合器件中,在隔离端还是信号输出,隔离端的信号输出的功率小于耦合端COUP的输出功率。所述吸收负载可以吸收从隔离端输出的信号,从而进一步提升耦合器件110的性能。替换地,所述隔离端还可以直接连接到地。所述吸收负载例如是具有大功率消耗的电阻器。
[0039]图1中的切换器件120耦接到所述耦合器件110的耦合端C0UP,用于切换从所述耦合端COUP输出的耦合信号的传输通路。如图1中,切换器件120连接到第一传输通路PATH1和第二传输通路PATH2。切换器件120能够将耦合器件110的耦合端COUP选择性地连接到第一传输通路PATH1和第二传输通路PATH2之一。这样,第一传输通路PATH1和第二传输通路PATH2可以连接到耦合装置100所应用于的电子设备的不同模块或不同器件。
[0040]当电子设备的工作状态改变时,可以利用该切换器件120将耦合器件110的耦合端COUP连接到不同的传输通路。例如,第一传输通路PATH1可以是连接到电子设备的测试器件,以在电子设备处于测试状态时进行信号测试;第二传输通路PATH2可以是连接到电子设备中的功率检测器的通路,以在电子设备处于工作状态时进行信号检测。第一传输通路PATH1和第二传输通路PATH2所连接到的电子器件不构成对本公开实施例的限制。
[0041]在图1中,仅仅示出了两个传输通路。在实践中,传输通路的数目可以是三个,甚或更多,并可以根据需要进行适当设置。此外,可以利用射频开关作为所述切换器件120,来将耦合端COUP选择性地连接到特定的传输通路。当有两个传输通路时,切换器件120可以是1X2的射频开关;当有三个传输通路时,切换器件120可以是1X3的射频开关,依次类推。
[0042]在本公开实施例的上述耦合装置的技术方案中,通过在耦合器件的耦合端设置切换器件,并利用该切换器件来控制所输出的耦合信号的传输通路,能够降低从耦合装置中分出的射频信号对其它器件的影响,从而提高耦合装置的适用性。
[0043]图3是示意性图示了根据本公开实施例的第二耦合装置300的结构框图。在图3的第二耦合装置300中,采用相同的附图标记来指示与图1的第一耦合装置100相同的器件,并可以参见上面结合图1和图2进行的描述。
[0044]相对于图1,图3中的第二耦合装置300中的耦合器件110除了包括输入端IN、输出端0UT、和耦合端COUP之外,还包括隔离端IS0L。所述隔离端IS0L经由一吸收负载连接到地。切换器件120是1X2开关,用于将耦合器件110的耦合端COUP选择性地连接到第一传输通路PATH1和第二传输通路PATH2中的一个。
[0045]如图3所示,第一传输通路PATH1是经由吸收电阻连接到地的通路。作为示例,第二传输通路PATH2可以是连接到电子设备中的功率检测器的通路。当需要检测耦合器件110的输入信号的功率时,所述切换器件120将耦合端COUP连接到第二传输通路PATH2。当不需要检测耦合器件110的输入信号的功率时,所述切换器件120将耦合端COUP连接到第一传输通路PATH1。在第一传输通路PATH1是经由吸收电阻连接到地的通路的情况中,所述切换器件120将所述耦合端COUP连接到所述隔离端IS0L,以将所述耦合信号传送到所述吸收负载。此时,切换器件120的耦合端COUP和隔离端IS0L共享所述吸收负载,该吸收负载不但可以吸收从隔离端IS0L输出的隔离信号,还可以吸收从耦合端COUP输出的耦合信号,从而避免所述隔离信号和耦合信号二者所导致的信号干扰。
[0046]是否需要检测耦合器件110的输入信号的功率例如取决于电子设备的工作状态。在不需要检测耦合器件110的输入信号的功率的情况中,如果输入信号的功率很大,则导致耦合端COUP的耦合信号可能对其它电路造成干扰。相应地,通过切换器件120将耦合端COUP连接到第一传输通路PATH1,可以避免从耦合端COUP输出的耦合信号对其它信号的干扰。
[0047]图4是示意性图示了根据本公开实施例的第三耦合装置400的结构框图。在图4的第三耦合装置400中,采用相同的附图标记来指示与图3的第二耦合装置相同的器件,并可以参见上面结合图1至图3进行的描述。
[0048]在图4中,第三耦合装置400除了包括上述的耦合器件110和切换器件120之外,还包括控制单元130。如图4所示,该控制单元130连接到所述切换器件120,用于根据所述电子设备的不同的工作模式来控制所述切换器件的切换操作。也就是说,控制单元130根据电子设备的工作模式控制所述切换器件在不同的传输通路之间切换。
[0049]所述工作模式包括其中进入输入端的输入信号的功率大于预定值的大功率模式。当进入输入端IN的输入信号的功率很大时,从耦合端COUP输出的耦合信号的功率也较大。如果所述耦合端COUP还连接到第二传输通路PATH2的功率检测器,则所述耦合信号可能经过所述功率检测器而串扰到时钟电路,从而对时钟信号造成干扰。作为示例,在所述电子设备是例如手机的通信设备中,所述大功率模式可以是通信设备的全球移动通信系统(GSM)模式。相应地,控制单元130控制切换器件120将耦合端COUP连接到第一传输通路PATH1,可以避免从耦合端COUP输出的耦合信号对其它信号的干扰。该控制单元130典型地可以利用处理器和存储器来实现。所述存储器存储控制程序代码,当所述处理器执行所述程序代码时对切换器件120进行控制。
[0050]如图4所示,所述控制单元130可包括:检测模块131,用于检测所述通信设备是否处于大功率模式(例如,GSM模式);控制模块132,用于在所述通信设备处于大功率模式时,控制所述切换器件120将所述耦合端COUP连接到第一传输通路PATH1,并且在所述通信设备不处于大功率模式时,控制所述切换器件120将所述耦合端COUP连接到第二传输通路PATH2。检测模块131例如从通信设备的操作系统获取关于其工作模式的信息,以确定通信设备是否处于大功率模式。
[0051]当切换器件120所连接到的传输通路不同时,所述检测模块需要检测不同的信息,以由控制模块132根据所检测的控制信息执行控制。例如,在第一传输通路PATH1连接至IJ电子设备的测试器件、第二传输通路PATH2连接到电子设备中的功率检测器的情况中,检测模块131可以检测电子设备是处于测试模式还是正常工作模式。当检测模块131检测到电子设备处于测试模式时,控制模块132控制切换器件120连接到第一传输通路PATH1。当检测模块131检测到电子设备处于正常工作模式时,控制模块132控制切换器件120连接到第二传输通路PATH2。
[0052]在上面公开了耦合装置的实施例之后,任何包括该耦合装置的电子设备也都处于本公开实施例的公开范围。
[0053]图5是示意性图示了根据本公开实施例的第一天线装置500的结构框图。第一天线装置500可应用于各种电子设备,包括但不限于通信设备
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