有源功率分离器和组合器电路的制作方法

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。

背景技术：

1、电子设备常具备无线通信能力。具备无线通信能力的电子设备具有无线通信电路，该无线通信电路具有一个或多个天线。无线通信电路中的无线收发器电路使用天线来发射和接收射频信号。

2、可使用射频分配器将发射路径中的射频信号分离成多个通道，而可使用射频组合器合并接收路径中来自多个通道的射频信号。诸如威尔金森功率分配器和威尔金森功率组合器的常规射频分配器和组合器是无源电路，这些无源电路由于无源分离器/组合器机构以及由于传输线中的欧姆损耗而表现出大量的功率损耗。常规无源分离器和组合器还可占据大量电路面积。正是在这种情况下，产生本文的实施方案。

技术实现思路

1、电子设备可包括无线通信电路。该无线通信电路可包括：用于生成和接收基带(数字)信号的一个或多个处理器或信号处理块；具有用于基于这些基带信号生成对应射频信号的发射器并且具有用于基于所接收的射频信号生成对应基带信号的接收器的收发器；被配置为放大这些射频信号以供该电子设备中的一个或多个天线发射的一个或多个射频发射放大器；以及被配置为放大由该电子设备中的一个或多个天线接收的射频信号的一个或多个射频接收放大器。

2、本公开的一方面提供了一种功率分离器电路，该功率分离器电路包括：第一放大器级和第二放大器级，该第二放大器级被配置为从该第一放大器级接收射频信号，该第二放大器级包括耦合到第一输出通道和第二输出通道的第一输出放大器，以及耦合到第三输出通道和第四输出通道的第二输出放大器。各种输出通道可各自包括天线以及相位和幅度控制器。该第一输出放大器和该第二输出放大器可以是差分放大器。该功率分离器电路还可包括：第一组差分耦合线，该第一组差分耦合线将该第一输出放大器耦合到该第一输出通道和该第二输出通道；以及第二组差分耦合线，该第二组差分耦合线将该第二输出放大器耦合到该第三输出通道和该第四输出通道。每组差分耦合线可包括第一对耦合线和第二对耦合线。该第一放大器级可以是具有第一输入晶体管和第二输入晶体管以及两对共源共栅晶体管的差分放大器。

3、本公开的一方面提供了一种无线电路，该无线电路包括：混频器；多个天线；以及有源电路，该有源电路耦合在该混频器和该多个天线之间，该有源电路具有：第一放大器级；第二放大器级，该第二放大器级被配置为从该第一放大器级接收射频信号；以及至少第一组差分耦合线和第二组差分耦合线，该第一组差分耦合线和该第二组差分耦合线耦合在该第一放大器级和该第二放大器级之间并且被配置为提供该第一放大器级和该第二放大器级之间的阻抗匹配。该有源电路可以是有源分离器电路，该有源分离器电路还包括：第三组差分耦合线，该第三组差分耦合线将该第一差分放大器耦合到该多个天线中的第一天线和第二天线；以及第四组差分耦合线，该第四组差分耦合线将该第二差分放大器耦合到该多个天线中的第三天线和第四天线。另选地，该有源电路可以是有源组合器电路，该有源组合器电路还包括：第三组差分耦合线，该第三组差分耦合线将该多个天线中的第一天线和第二天线耦合到该第一差分放大器；以及第四组差分耦合线，该第四组差分耦合线将该多个天线中的第三天线和第四天线耦合到该第二差分放大器。

4、本公开的一方面提供了一种有源分离器电路，该有源分离器电路包括：第一放大器，该第一放大器被配置为经由一组输入耦合线接收信号并且被配置为驱动第一负载部件；第二放大器，该第二放大器被配置为经由该组输入耦合线接收信号并且被配置为驱动第二负载部件；第三放大器，该第三放大器被配置为经由该组输入耦合线接收信号并且被配置为驱动第三负载部件；以及第四放大器，该第四放大器被配置为经由该组输入耦合线接收信号并且被配置为驱动第四负载部件。各种负载部件可以是相控天线阵列中的不同天线。这些输入耦合线可以是一对单端耦合线或一组差分耦合线。该有源分离器电路还可包括：第一对单端耦合线或第一组差分耦合线，该第一对单端耦合线或该第一组差分耦合线耦合在该第一放大器和该第一负载部件之间；第二对单端耦合线或第二组差分耦合线，该第二对单端耦合线或该第二组差分耦合线耦合在该第二放大器和该第二负载部件之间；第三对单端耦合线或第三组差分耦合线，该第三对单端耦合线或该第三组差分耦合线耦合在该第三放大器和该第三负载部件之间；和/或第四对单端耦合线或第四组差分耦合线，该第四对单端耦合线或该第四组差分耦合线耦合在该第四放大器和该第四负载部件之间。

技术特征：

1.一种功率分离器电路，包括：

2.根据权利要求1所述的功率分离器电路，其中：

3.根据权利要求2所述的功率分离器电路，其中：

4.根据权利要求1所述的功率分离器电路，其中所述第二放大器级还包括：

5.根据权利要求4所述的功率分离器电路，其中所述第一输出放大器、所述第二输出放大器、所述第三输出放大器和所述第四输出放大器包括差分放大器。

6.根据权利要求5所述的功率分离器电路，还包括：

7.根据权利要求6所述的功率分离器电路，其中所述第一组差分耦合线包括：

8.根据权利要求7所述的功率分离器电路，其中：

9.根据权利要求5所述的功率分离器电路，还包括：

10.根据权利要求9所述的功率分离器电路，其中所述第一放大器级包括具有第一输入晶体管和第二输入晶体管以及两对共源共栅晶体管的差分放大器。

11.根据权利要求4所述的功率分离器电路，其中所述第一输出放大器、所述第二输出放大器、所述第三输出放大器和所述第四输出放大器包括单端放大器，所述功率分离器电路还包括：

12.一种无线电路，包括：

13.根据权利要求12所述的无线电路，其中所述有源电路包括有源分离器电路，并且其中所述第一组差分耦合线包括：

14.根据权利要求13所述的无线电路，所述有源分离器电路还包括：

15.根据权利要求12所述的无线电路，其中所述有源电路包括有源组合器电路，并且其中所述第一组差分耦合线包括：

16.根据权利要求15所述的无线电路，所述有源组合器电路还包括：

17.一种有源分离器电路，包括：

18.根据权利要求17所述的有源分离器电路，其中：

19.根据权利要求17所述的有源分离器电路，其中所述输入耦合线包括一对单端耦合线或一组差分耦合线。

20.根据权利要求17所述的有源分离器电路，还包括：

技术总结
本公开涉及有源功率分离器和组合器电路。电子设备可包括具有诸如有源功率分离器电路和有源功率组合器电路的有源电路的无线电路。该有源功率分离器电路和该有源功率组合器电路可包括使用单端耦合线或差分耦合线彼此耦合的单端或差分放大器。每组差分耦合线可包括第一对耦合线和第二对耦合线。这些单端耦合线和这些差分耦合线可提供路由和阻抗匹配功能。在有源功率分离器电路中，多个发射放大器可用于驱动相控天线阵列中的多个天线。在有源功率组合器电路中，多个接收放大器可用于从该相控天线阵列中的该多个天线接收射频信号。

技术研发人员：M·阿德南,A·A·阿尔哈迈德,关翔,F·博苏
受保护的技术使用者：苹果公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24