[发明专利]带定向耦合器的低通滤波器和蜂窝电话

说明书

本发明涉及适于用在移动通信的蜂窝电话发射电路中的带定向耦合器的低通滤波器，以及使用这种带定向耦合器的低通滤波器的蜂窝电话。

图10是一个普通蜂窝电话发射系统的方框图。监示信号通过一个电容耦合的电容器2按照功率放大器1放大的功率来耦合输出。一个隔离器3以及其后面的一个低通滤波器4接在系统中，并且当工作方式转换开关5接通到发射侧时，信号在去掉发射系统中的二次寄生谐波和三次寄生谐波之后从天线6发射出去。

但是，在上面的结构中，为了完全衰减掉系统中已被放大的二次寄生谐波和三次寄生谐波，可能需要增加低通滤波器4的极点数。此外，不管工作方式转换开关5的输入位置如何，为了防止反射信号都得接入隔离器3会导致较高的价格。

本发明提供一种带定向耦合器的小型廉价低通滤波器以及一种使用这种低通滤波器来衰减高频段特别是系统中的二次寄生谐波和三次寄生谐波的蜂窝电话。

本发明的低通滤波器消除了隔离器的使用，并将一个短截线连接到用于耦合输出监示信号的定向耦合器的主传输线。利用这一结构，一个特定的频段可以通过和现有技术的定向耦合器同样的线长来衰减，从而减少蜂窝电话发射系统的元件数目。

图1是根据本发明第一示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图2是根据本发明第二示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图3是说明根据本发明第二示例性实施例的主传输线和短截线之间的关系的视图；

图4是根据本发明第三示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图5是根据本发明第四示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图6是根据本发明第五示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图7是根据本发明第六示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图8是根据本发明第七示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器透视图；

图9是使用本发明的带定向耦合器的低通滤波器的蜂窝电话中的发射系统方框图；

图10是现有技术蜂窝电话中的发射系统方框图。

                 第一示例性实施例

参照附图说明本发明的第一示例性实施例。

图1示出一个根据本发明第一示例性实施例的带定向耦合器的低通滤波器，用于900MHz频段中。在图1中，一个在其两端具有接线端子101和102的主传输线105以及一个在其两端具有接线端子103和104的副传输线106平行放置在介电线路板107上，介电线路板107的底面是一个屏蔽电极。主传输线105与副传输线106电磁耦合，并且接线端子104终接在50Ω处以组成一个定向耦合器。介电线路板107由氧化铝构成并且其底面是一个屏幕蔽电极。由于介电线路板107的介电常数不大，所以传输线的特性阻抗可以做得较大，从而改善了定向耦合器的特性。

接线端子101和102分别连接到短截线108和109。这些传输线和短截线可利用包括网板印刷和薄膜凹版转移印刷等一系列通常用于制造集成电路板的方法形成。

下一步说明如上结构的带有定向耦合器的低通滤波器的工作。

短截线108和108的连接点输入阻抗Z_i如果忽略损耗的话则可计算如下：

Z_i＝Z₀·(Z₁+jZ₀tanβl)/(Z₀+jZ₁tonβl)

式中

Z₀：线的特性阻抗；

β：相移常数；

l：线长；以及

Z₁：终接阻抗。

这意味着，短截线108和109充当着一个依赖于线的特性阻抗条件、终接条件以及线长的串联谐振电路的角色，并且其频率特性包括一个衰减极点。此外，由于主传输线105起电感的作用，本发明组成一个具有通带频率(下文称为W₀)的两衰减极点的低通滤波器，其中主传输线105的线长等于四分之一波长(下文称为λ/4波长)。

上面的示例性实施例通过将短截线连接到常规定向耦合器的主传输线两端和调节这些短截线的特性阻抗、终接条件以及线长提供一个除了具有定向耦合器功能之外，还在特定频段具有衰减极点的低通滤波器功能的元件。

本示例性实施例中有两个短截线，但一个短截线也是可以采用的。单个短截线使得有可能减少元件所占的面积。