具有无源射频功率分配电路的电子设备的制作方法

具有无源射频功率分配电路的电子设备
1.本专利申请要求2020年9月8日提交的美国专利申请号17/014,814的 优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
2.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：

3.电子设备常具备无线通信能力。具有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包括一个或多个天线的射频部件。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。
4.形成用于电子设备的令人满意的射频无线通信电路可具有挑战性。如 果不小心，则无线通信电路中的射频部件可占据过量的空间并且可表现出 不令人满意的射频性能水平。


技术实现要素：

5.电子设备可包括用于执行无线通信的无线电路。无线电路可包括收发 器、至少第一天线和第二天线和无源射频功率分配电路诸如威尔金森功率 分配器/合路器。分配电路可具有耦接到收发器的至少第一端口、耦接到第 一天线的第二端口和耦接到第二天线的第三端口。第二端口和第三端口可 通过相应的相位与幅值控制器和/或其他无源射频功率分配电路耦接到第一 天线和第二天线。分配电路可包括耦接在端口之间的变压器。变压器可具 有由介电基板上的导电迹线形成的至少两个交织电感器。交织电感器可围 绕公共点同心。交织电感器可从公共点延伸到第二端口和第三端口。交织 电感器可具有线圈或螺旋形状，并且可围绕公共点卷绕至少一次。使电感 器交织可用于使设备中的分配电路的横向占有面积最小化。
6.本公开的一个方面提供了一种电子设备。电子设备可具有介电基板。 电子设备可具有无源射频功率分配电路。无源射频功率分配电路可具有第 一端口、第二端口、第三端口和变压器。变压器可将第一端口耦接到第二 端口和第三端口。变压器可包括耦接在第一端口与第二端口之间的第一电 感器。变压器可包括耦接在第一端口与第三端口之间的第二电感器。第二 电感器可在介电基板上与第一电感器交织。
7.本公开的一个方面提供了无源射频功率分配器。无源射频功率分配器 可将功率从输入端口分配到第一输出端口和第二输出端口上。无源射频功率 分配器可具有介电基板。无源射频功率分配器可在介电基板上具有第一导电 迹线。第一导电迹线可从馈电点延伸到第一输出端口。第一导电迹线可具有 围绕馈电点卷绕至少一次的线圈形状。无源射频功率分配器可在介电基板上 具有第二导电迹线。第二导电迹线可从馈电点延伸到第二输出端口。第二导 电迹线可具有围绕馈电点卷绕至少一次的线圈形状。无源射频功率分配器可 在介电基板上具有馈电迹线。馈电迹线可将输入端口耦接到馈电点。
8.本公开的一个方面提供了无源射频功率合路器。无源射频功率合路器 可将射频功率从第一输入端口和第二输入端口合路到输出端口上。无源射频 功率合路器可具有介电基板。无源射频功率合路器可在介电基板上具有第一 导电迹线。第一导电迹线可从第一输入端口延伸到馈电点。第一导电迹线可 具有围绕馈电点卷绕至少一次的螺旋形状。无源射频功率合路器可在介电基 板上具有第二导电迹线。第二导电迹线可从第二输入端口延伸到馈电点。第 二导电迹线可具有围绕馈电点卷绕至少一次的螺旋形状。无源射频功率合路 器可在介电基板上具有馈电迹线。馈电迹线可将馈电点耦接到输出端口。
附图说明
9.图1是根据一些实施方案的具有无源射频功率分配电路的示例性电子 设备的示意图。
10.图2是根据一些实施方案的具有各级功率分配器/合路器的示例性无源 射频功率分配电路的电路图。
11.图3是根据一些实施方案的示例性1:2功率分配器/合路器的电路图。
12.图4是根据一些实施方案的具有交织电感器的示例性1:2功率分配器/ 合路器的图示。
13.图5是根据一些实施方案的具有交织电感器的示例性1:2功率分配器/ 合路器的布局图。
14.图6是根据一些实施方案的示例性1:3功率分配器/合路器的电路图。
15.图7是根据一些实施方案的具有交织电感器的示例性1:3功率分配器/ 合路器的图示。
16.图8是根据一些实施方案的具有交织电感器的示例性1:3功率分配器/ 合路器的布局图。
具体实施方式
17.电子设备，诸如图1的电子设备10可具备无线电路。无线电路可包括 收发器和至少第一天线和第二天线。至少一个无源射频功率分配电路可耦 接在收发器与第一天线和第二天线之间。分配电路可具有耦接到收发器的 第一端口、耦接到第一天线的第二端口和耦接到第二天线的第三端口。分 配电路可包括变压器，该变压器具有至少两个交织电感器。交织电感器可 由介电基板上的导电迹线形成。导电迹线可具有线圈形状，可以是同心 的，可以从馈电点延伸到第二端口和第三端口，并且可以围绕馈电点卷绕 至少一次。这样，分配电路可占据介电基板上的最小占有面积。
18.图1的电子设备10可以是：计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算 机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放 器或者其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式 设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备；或者佩戴在用户头部上的 其他装备；或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机 的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示 器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控 制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设 备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两
个或更多个设备的功能的装备；或者其他电子装备。
19.如图1中的示意图所示，设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分或全部可由介电或其他低电导率材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
20.设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置，诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
21.控制电路14可包括处理电路，诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(cpu)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如，存储电路16可以包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。存储在存储电路16上的软件代码可由处理电路18来执行。
22.控制电路14可用于运行设备10上的软件，诸如卫星导航应用程序、互联网浏览应用程序、互联网语音协议(voip)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备进行交互，控制电路14可用于实现通信协议。可使用控制电路14实现的通信协议包括：互联网协议、无线局域网(wlan)协议(例如，ieee802.11协议——有时称为)、用于其他短距离无线通信链路的协议诸如协议或其他无线个人区域网(wpan)协议、ieee802.11ad协议(例如，超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如，3g协议、4g(lte)协议、5g协议等)、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如，全球定位系统(gps)协议、全球导航卫星系统(glonass)协议等)、基于天线的空间测距协议(例如，在毫米和厘米波频率下传送的信号的无线电探测与测距(radar)协议或其他期望的距离检测协议)或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(rat)相关联，该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。
23.设备10可包括输入-输出电路20。输入-输出电路20可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许将数据供应给设备10并且允许将数据从设备10提供给外部设备。输入-输出设备22可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备22可包括触摸传感器、显示器、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械、电容、光学等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(检测运动的加速度计、陀螺仪和/或罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁传感器、力传感器(例如，耦接到显示器以检测施加到显示器的压力的力传感器)等。在一些配置中，键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接来耦接到设备10(例如，输入-输出设备22中的一些可以是经由有线或无线链路耦接到设备10的
主处理单元或其他部分的外围设备)。
24.输入-输出电路20可包括无线电路24以支持无线通信。无线电路24 (在本文中有时称为无线通信电路24)可包括基带处理器诸如基带处理器 26、射频(rf)收发器电路诸如收发器30、射频前端电路诸如前端电路 36以及一个或多个天线40。在本文作为示例描述的一个实施方案中，无线 电路24可包括被布置成相控天线阵列42的多个天线40。基带处理器26 可通过基带路径28耦接到收发器30。收发器30可通过至少一个射频传输 线路径32耦接到天线40。前端电路36可插置在收发器30与天线40之间 的射频传输线路径32上。
25.无线电路24可包括无源射频功率分配网络，诸如无源射频功率分配 电路34。无源射频功率分配电路34可插置在天线40与收发器30之间 (例如，前端电路36与收发器30之间)的射频传输线路径32上。无源射 频功率分配电路34可包括无源射频部件，该无源射频部件有助于在收发器 30与天线40之间分配射频功率(例如，发射和/或接收的射频信号)。例 如，无源射频功率分配电路34可包括无源射频功率分配部件的一个或多个 级。无源射频功率分配部件可包括射频功率分配器/合路器。射频功率分配 器/合路器可包括例如威尔金森功率分配器/合路器。
26.在图1的示例中，为了清楚起见，无线电路24被示出为仅包括单个基 带处理器26、单个收发器30和单个射频传输线路径32。一般来讲，无线 电路24可包括任何期望数量的基带处理器26、任何期望数量的收发器30 和任何期望数量的天线40。每个基带处理器26可通过相应基带路径28耦 接到一个或多个收发器30。每个收发器30可通过相应射频传输线路径32 耦接到一个或多个天线40。每个射频传输线路径32可具有相应的前端电 路36和插置在其上的无源射频功率分配电路34。如果需要，前端电路36 和/或无源射频功率分配电路34可由多个射频传输线路径32共享。
27.射频传输线路径32可耦接到一个或多个天线40上的天线馈电部。每 个天线馈电部可例如包括正天线馈电端子和接地天线馈电端子。射频传输 线路径32可具有耦接到正天线馈电端子的正传输线信号路径，并且可具有 耦接到接地天线馈电端子的接地传输线信号路径。该示例仅仅是例示性 的，并且一般来讲，天线40可使用任何期望的天线馈电方案来馈电。
28.射频传输线路径32可包括用于路由设备10内的射频天线信号的传输 线。设备10中的传输线可包括同轴电缆、微带传输线、带状线传输线、边 缘耦接的微带传输线、边缘耦接的带状线传输线、由这些类型的传输线的 组合形成的传输线等。设备10中的传输线诸如射频传输线路径32中的传 输线可集成到刚性和/或柔性印刷电路板中。在一个实施方案中，射频传输 线路径诸如射频传输线路径32还可包括传输线导体，这些传输线导体集成 在多层层压结构(例如，在没有介入粘合剂的情况下层压在一起的导电材 料(诸如铜)和介电材料(诸如树脂)的层)内。如果需要，多层层压结 构可在多个维度(例如，二维或三维)上折叠或弯曲，并且可在弯曲之后 保持弯曲或折叠形状(例如，多层层压结构可被折叠成特定的三维结构形 状以围绕其他设备部件布线并且可为足够刚性的以在折叠之后保持其形状 而不用加强件或其他结构保持在适当的位置)。层压结构的所有多个层可 以在没有粘合剂的情况下分批层压在一起(例如，在单个压制过程中) (例如，与进行多个压制过程以将多个层用粘合剂层压在一起相反)。
29.在执行无线传输时，基带处理器26可通过基带路径28向收发器30提 供基带信号。
收发器30可包括用于将从基带处理器26接收的基带信号转 换为对应射频信号的电路。例如，收发器30可包括用于在通过天线40发 射之前将基带信号上转换为射频的混频器电路。收发器30还可包括用于在 数字域与模拟域之间转换信号的数模转换器(dac)电路和/或模数转换器 (adc)电路。收发器30可经由射频传输线路径32、前端电路36和无源 射频功率分配电路34通过天线40发射射频信号。天线40可通过将射频信 号辐射到自由空间中来将射频信号发射到外部无线装备。
30.在执行无线接收时，天线40可从外部无线装备接收射频信号。所接 收的射频信号可经由射频传输线路径32、前端电路36和无源射频功率分 配电路34传送到收发器30。收发器30可包括用于将所接收的射频信号转 换为对应基带信号的电路。例如，收发器30可包括用于在将基带信号通过 基带路径28传送到基带处理器26之前将所接收的射频信号下变频为基带 频率的混频器电路。
31.前端电路36可包括射频前端部件，该射频前端部件对通过射频传输线 路径32传送的射频信号进行操作。如果需要，射频前端部件可形成在一个 或多个射频前端模块(fem)内。每个fem可包括公共基板，诸如用于 fem中的每个射频前端部件的印刷电路板基板。在这些情况下，无源射频 功率分配电路34可形成在fem上或可位于fem外部。如果需要，无源射 频功率分配电路34可形成为收发器30的一部分，或者可位于收发器的外 部。前端电路36中的射频前端部件可包括切换电路(例如，一个或多个射 频开关)、射频滤波器电路(例如，低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波 器、带通滤波器、多路复用电路、双工器电路、同向双工器电路、三工器 电路等)、阻抗匹配电路(例如，有助于使天线40的阻抗与射频传输线路 径32的阻抗匹配的电路)、天线调谐电路(例如，调节天线40的频率响 应的电容器、电阻器、电感器和/或开关的网络)、射频放大器电路(例 如，功率放大器电路和/或低噪声放大器电路)、射频耦合器电路、电荷泵 电路、功率管理电路、数字控制和接口电路、和/或对天线40所发射和/或 接收的射频信号操作的任何其他期望的电路。
32.虽然为了清楚起见，在图1的示例中，控制电路14被示出为与无线电 路24分开，但是无线电路24可包括处理电路和/或存储电路，该处理电路 形成处理电路18的一部分，该存储电路形成控制电路14的存储电路16的 一部分(例如，控制电路14的各部分可在无线电路24上实现)。作为一 个示例，基带处理器26和/或收发器30的部分(例如，收发器30上的主 机处理器)可形成控制电路14的一部分。
33.收发器30可包括处理wlan通信频带(例如，(ieee 802.11) 或其他wlan通信频带)诸如2.4ghz wlan频带(例如，从2400至2480mhz)、5ghz wlan频带(例如，从5180至5825mhz)、6e 频带(例如，从5925至7125mhz)和/或其他频带(例如，从1875 至5160mhz)的无线局域网收发器电路；处理2.4ghz频带或其他 wpan通信频带的无线个人区域网收发器电路；处理蜂窝电话频带(例如， 从约600mhz至约5ghz的频带、3g频带、4g lte频带、低于10ghz的 5g新无线电频率范围1(fr1)频带、介于20和60ghz之间的5g新无线电 频率范围2(fr2)频带等)的蜂窝电话收发器电路；处理近场通信频带 (例如，在13.56mhz下)的近场通信(nfc)收发器电路；处理卫星导航 频带(例如，从1565至1610mhz的gps频带、全球导航卫星系统 (glonass)频带、北斗导航卫星系统(bds)频带等)的卫星导航接收 器电路；使用ieee 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议来处理通信的超 宽带
(uwb)收发器电路；和/或用于覆盖任何其他期望的感兴趣通信频带 的任何其他期望的射频收发器电路。在设备10处理nfc通信频带的场景 中，作为示例，设备10可形成nfc标签(例如，具有如本文所述的智能漏 电管理引擎的无源或有源nfc标签)，可包括集成到更大设备或结构中的 nfc标签，或可以是处理nfc通信的不同类型的设备。通信频带在本文中 有时可以称为频带或简称为“带”并且可跨对应的频率范围。
34.可使用任何期望的天线结构来形成天线40。例如，天线40可包括具 有谐振元件的天线，该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒f形天线 结构、隙缝天线结构、平面倒f形天线结构、螺旋形天线结构、单极子天 线、偶极子、这些设计的混合等形成。天线40中可包括寄生元件以调节天 线性能。
35.滤波器电路、切换电路、阻抗匹配电路和其他电路可插置在射频传输 线路径32内，可结合到前端电路36中，和/或可结合到天线40中(例 如，以支持天线调谐、以支持在期望频带中的操作等)。可(例如，使用 控制电路14)调节这些部件(在本文中有时称为天线调谐部件)以随时间 调节天线40的频率响应和无线性能。
36.一般来讲，收发器30可覆盖(处理)任何感兴趣的合适的通信(频 率)频带。收发器可使用天线40来传送射频信号(例如，天线40可传送 用于收发器电路的射频信号)。如本文所用，术语“传送射频信号”意指 射频信号的发射和/或接收(例如，用于执行与外部无线通信装备的单向和/ 或双向无线通信)。天线40可通过将射频信号(或通过居间设备结构诸如 介电覆盖层)辐射到自由空间中来发射射频信号。除此之外或另选地，天 线40可(例如，通过居间设备结构诸如介电覆盖层)从自由空间接收射频 信号。天线40对射频信号的发射和接收各自涉及由天线的操作频带内的射 频信号对天线中的天线谐振元件上的天线电流的激励或谐振。
37.在本文中有时作为示例描述的一个实施方案中，多个天线40可被布 置为相控天线阵列诸如相控天线阵列42。在这种情况下，每个天线40可 形成相控天线阵列42中的相应天线元件。相控天线阵列42在本文中有时 也可称为具有天线元件的相控阵列天线，其中每个天线40形成天线元件中 的相应一个天线元件。相对于使用各个天线40来传送射频信号的情况，使 用相控天线阵列42传送射频信号可允许更大的峰值信号增益。
38.在卫星导航系统链路、蜂窝电话链路和其他长距离链路中，射频信号 通常用于在数千英尺或数千英里上传送数据。在2.4ghz和5ghz下的数千英尺或数千英里上传送数据。在2.4ghz和5ghz下的链路和链路以及其他近距离无线链路中，射频信号通常用于 在数十英尺或数百英尺上传送数据。在使用毫米波或厘米波频率传送射频 信号的情况下，相控天线阵列42可以在通过视线路径行进的短距离上传送 射频信号。为了增强毫米波和厘米波通信的信号接收，相控天线阵列诸如 相控天线阵列42可使用波束转向技术(例如，在其中调节阵列中每个天线 的天线信号相位和/或幅值以执行波束转向的方案)传送射频信号。
39.例如，相控天线阵列42中的每个天线40可耦接到前端电路36中的对 应相位与幅值控制器38。相位与幅值控制器38可调节由相控天线阵列42 中的天线40中的每个天线传送的射频信号的相对相位和/或幅值。由相控 天线阵列42在特定方向上发射或接收的无线信号可共同形成对应的信号 束。信号束可以表现出峰值增益，该峰值增益以相应的指向角度定向在特 定的指向方向上(例如，基于来自相控天线阵列中的每个天线的信号组合 的相长干涉和相消干涉)。控制电路14可调节相位与幅值控制器38以随 时间改变信号束的方
向(例如，以允许设备10继续与外部装备通信，即使 外部装备相对于设备10随时间移动)。该示例仅仅是例示性的，并且一般 来讲，天线40不需要布置为相控天线阵列。
40.无源射频功率分配电路34可用于经由相位与幅值控制器38在收发器 30与天线40之间(或者在天线40未被布置为相控天线阵列的情况下在收 发器30与前端电路36中的其他前端部件之间)分配射频功率(例如，射 频信号)。无源射频功率分配电路34可例如允许收发器30上的单个端口 向相控天线阵列42中的多个天线40提供射频信号。
41.图2是一个示例中的无源射频功率分配电路34的电路图。如图2所 示，无源射频功率分配电路34可包括无源射频功率分配部件的一个或多个 级联级48。在图2的示例中，无源射频功率分配电路34包括第一级48-1 和第二级48-2。级48-1可耦接到无源射频功率分配电路34的上游射频端 口50。级48-2可耦接在无源射频功率分配电路34的级48-1与下游射频端 口52之间。
42.上游射频端口50可通过射频传输线路径32(图1)的第一部分耦接 到收发器30。每个下游射频端口52可经由前端电路36(图1)中的相位 与幅值控制器38中的相应的一个相位与幅值控制器耦接到相控天线阵列 42中的相应天线40。这仅仅是示例性的，并且一般来讲，下游射频端口 52可耦接到前端电路36中的任何期望的部件，并且上游射频端口50可耦 接到收发器30中的任何期望的部件或前端电路36中的射频前端部件。
43.级48中的无源射频功率分配部件可包括无源射频功率分配器/合路 器。功率分配器/合路器可以包括一个或多个四端口功率分配器/合路器44 (本文中有时称为1:3功率分配器/合路器44)和/或可以包括一个或多个三 端口功率分配器/合路器46(本文中有时称为1:2功率分配器/合路器 46)。在本文中有时作为示例描述的一个实施方案中，无源射频功率分配 电路34中的功率分配器/合路器是威尔金森功率分配器/合路器(例如，1:3 功率分配器/合路器44可以是1:3的威尔金森功率分配器/合路器，并且1:2 功率分配器/合路器46可以是1:2的威尔金森功率分配器/合路器)。在图2 的示例中，级48-1包括一个1:3功率分配器/合路器44，并且级48-2包括 三个1:2功率分配器/合路器46。这可允许无源射频功率分配电路34在收 发器30的单个端口与相控天线阵列42中的六个天线40之间分配功率(例 如，在图1的相控天线阵列42包括六个天线40的情况下)。
44.在图2的示例中，级48-1中的一个1:3功率分配器/合路器44可以代 替耦接在级48-2和上游射频端口50之间的1:2功率分配器/合路器46的两 个级的使用。这可用于使形成无源射频功率分配电路34所需的区域最小 化，从而为设备10中的其他部件释放更多空间。这还可用于最小化原本将 由假负载引起的浪费的功率(例如，在使用1:2功率分配器/合路器的三个 级48的情况下)。
45.该示例仅仅是例示性的。一般来讲，每个级48可以包括任何所需数 量的1:3功率分配器/合路器44和任何所需数量的1:2功率分配器/合路器 46。无源射频功率分配电路34可包括任何所需数量的级48。无源射频功 率分配电路34可包括任何期望数量的下游射频端口52(例如，图1的相 控天线阵列42中的每个天线40的相应下游射频端口52)和任何期望数量 的上游射频端口50。如果需要，无源射频功率分配电路34可包括具有多 于四个端口的功率分配器/合路器(例如，1:4功率分配器/合路器、1:5功率 分配器/合路器、1:6功率分配器/合路器等)。
46.无源射频功率分配电路34可用于将射频信号从上游射频端口50传送 至下游射频
端口52(例如，供相控天线阵列42发射)和/或可用于将射频 信号从下游射频端口52传送到上游射频端口50(例如，由相控天线阵列 42从外部通信装备接收的射频信号)。由于1:3功率分配器/合路器44和 1:2功率分配器/合路器46是无源电路，因此无源射频功率分配电路34可 用于在天线40和收发器30之间的任一方向上等效地传送射频信号。
47.在无源射频功率分配电路34用于(例如，在上行链路方向上)将射频 信号从上游射频端口50传送到下游射频端口52的情况下，每个1:3功率分 配器/合路器44可用作1:3功率分配器。类似地，每个1:2功率分配器/合路 器46可用作1:2功率分配器(例如，无源射频功率分配电路34可用作将射 频功率从上游射频端口50分配在每个下游射频端口52上的功率分配器或 功分器)。在无源射频功率分配电路34用于通过天线40发射射频信号的 这些情况下，无源射频功率分配电路34中的1:3功率分配器/合路器44和 1:2功率分配器/合路器46有时可称为功率分配器、射频功率分配器、功率 功分器、射频功率功分器、威尔金森功率功分器或威尔金森功率分配器。
48.在无源射频功率分配电路34用于(例如，在下行链路方向上)将射频 信号从下游射频端口52传送到上游射频端口50的情况下，每个1:3功率分 配器/合路器44可用作1:3功率合路器。类似地，每个1:2功率分配器/合路 器46可用作1:2功率合路器(例如，无源射频功率分配电路34可用作将射 频功率从下游射频端口52合路到上游射频端口50上的功率合路器)。在无 源射频功率分配电路34用于从天线40接收射频信号的这些情况下，无源射 频功率分配电路34中的1:3功率分配器/合路器44和1:2功率分配器/合路器 46有时可被称为功率合路器、射频功率合路器或威尔金森功率合路器。
49.1:3功率分配器/合路器44和1:2功率分配器/合路器46可以是在无源射 频功率分配电路34仅用于从天线40接收射频信号的情况下的专用功率合路 器。在无源射频功率分配电路34仅用于通过天线40发射射频信号的情况 下，1:3功率分配器/合路器44和1:2功率分配器/合路器46可以是专用功率 分配器。然而，因为1:2功率分配器/合路器46和1:3功率分配器/合路器44 是无源部件，1:2功率分配器/合路器46和1:3功率分配器/合路器44可在无 源射频功率分配电路34通过天线40发射射频信号时用作功率分配器，并且 可在无源射频功率分配电路34从天线40接收射频信号时用作功率合路器。 无源射频功率分配电路34中的1:3功率分配器/合路器44和1:2功率分配器/ 合路器46有时在本文中可统称为功率分配器/合路器、射频功率分配器/合路 器、射频功率分配电路、无源射频功率分配电路、无源射频功率分配器/合路 器、威尔金森功率分配器/合路器、威尔金森电路或威尔金森功率分配电路。
50.图3为示例性1:2功率分配器/合路器46的电路图。如图3所示，1:2功 率分配器/合路器46可具有上游射频端口，诸如上游端口54(在本文中有时 称为上游端子54)。上游端口54可耦接到无线电路24中位于1:2功率分配 器/合路器46上游的部件。例如，上游端口54可耦接到图2的1:3功率分配 器/合路器44上的下游端口，可耦接到无源射频功率分配电路34中的不同 功率分配器/合路器上的下游端口，可耦接到图2的上游射频端口50等等。
51.1:2功率分配器/合路器46还可具有两个下游射频端口，诸如下游端口 56(例如，第一下游端口56-1和第二下游端口56-2)。下游端口56在本 文中有时可称为下游端子56。每个下游端口56可耦接到无线电路24中位 于1:2功率分配器/合路器46下游的相应部件。例如，下游端口56-1可耦 接到相控天线阵列42中的第一天线40(例如，经由图1的第一相位
与幅 值控制器38)，而下游端口56-2耦接到相控天线阵列42中的第二天线40 (例如，经由图1的第二相位与幅值控制器38)。又如，下游端口56-1和 56-2可耦接到相应1:2功率分配器/合路器46的上游端口、相应1:3功率分 配器/合路器44的上游端口、或无源射频功率分配电路34中的任何其他所 需功率分配器/合路器的上游端口。
52.在使用1:2功率分配器/合路器46通过天线40发射射频信号的情况下 (例如，在1:2功率分配器/合路器46为1:2功率分配器的情况下)，上游 端口54形成输入端口并且下游端口56形成1:2功率分配器/合路器46的输 出端口。在使用1:2功率分配器/合路器46从天线40接收射频信号的情况 下(例如，在1:2功率分配器/合路器46为1:2功率合路器的情况下)，上 游端口54形成输出端口并且下游端口56形成1:2功率分配器/合路器46的 输入端口。
53.1:2功率分配器/合路器46可包括变压器，诸如变压器58。变压器58 可耦接在上游端口54与下游端口56之间。变压器58可包括并联耦接在上 游端口54与下游端口56之间的一组电感器60。例如，如图3所示，变压 器58可包括耦接在上游端口54与下游端口56-1之间的第一电感器60-1， 并且可包括耦接在上游端口54与下游端口56-2之间的第二电感器60-2。
54.1:2功率分配器/合路器46可包括电容器，诸如电容器72。电容器72 可耦接在下游端口56-1和56-2之间。1:2功率分配器/合路器46还可包括 电容器，诸如电容器64、66、68和/或70。电容器66可耦接在上游端口 54与电感器60-1的上游侧处的基准电位62之间。基准电位62可以是设备 10中的接地电位或另一个基准电位。电容器64可耦接在下游端口56-1与 电感器60-1的下游侧处的基准电位62之间。电容器70可耦接在下游端口 56-2与电感器60-2的下游侧处的基准电位62之间。电容器68可耦接在上 游端口54与电感器60-2的上游侧处的基准电位62之间。
55.在本文作为示例描述的一个实施方案中，电容器66、68、64、70和 72是分布式电容器，其在1:2功率分配器/合路器46中的导电迹线之间表 现出分布式电容。这仅仅是示例性的，并且如果需要，电容器66、68、 64、70和72中的一者或多者可以是分立电容器(例如，表面贴装技术 (smt)电容器)。变压器58和电容器66、68、64、70和72可用于将上 游端口54处的射频功率跨下游端口56-1和56-2分配(例如，在1:2功率 分配器/合路器46通过天线40发射射频信号的情况下)和/或将下游端口 56-1和56-2处的射频功率合路到上游端口54上。
56.在一些情况下，变压器58中的电感器60-1和60-2由下层基板上的两 个横向分开的感应线圈形成。然而，由两个横向分开的感应线圈形成电感 器60-1和60-2可使得变压器58在设备10中占据过大的横向占有面积，从 而使设备10中可用于其他部件的空间量最小化。为了使变压器58的横向 占有面积最小化，电感器60-1和60-2可以是交织电感器(例如，围绕单 个点同心的交织电感器)。
57.图4是示出1:2功率分配器/合路器46可如何包括交织电感器60-1和 60-2的图示。如图4所示，上游端口54可在馈电点88处耦接到变压器58 (例如，使用下层介电基板上的导电馈电迹线)。电容诸如电容74可耦接 在上游端口54与基准电位62之间。电容74可例如为与图3的电容器66 和68相关联的电容。
58.电感器60-1可由导电迹线92形成。导电迹线92可以具有平面螺旋或 线圈形状，并且可以围绕馈电点88卷绕(缠绕)(例如，在逆时针方向 上，或者如图4的示例所示，在围绕
馈电点88的顺时针方向上)。导电迹 线92以及因此电感器60-1可终止于下游端口56-1处。以这种方式盘绕导 电迹线92可以将导电迹线92配置为在馈电点88与下游端口56-1之间表 现出期望的电感(例如，电感器60-1的电感)。
59.电感器60-2可由导电迹线90(在图4中以粗体示出)形成。导电迹 线90可具有平面螺旋或线圈形状，并且可围绕馈电点88卷绕(缠绕)。 导电迹线90可在与导电迹线92相同的方向上围绕馈电点88卷绕(例如， 导电迹线90可在围绕馈电点88的顺时针方向上围绕馈电点88卷绕)。导 电迹线90以及因此电感器60-2可终止于下游端口56-2处。以这种方式盘 绕导电迹线90可以将导电迹线90配置为在馈电点88与下游端口56-2之 间表现出期望的电感(例如，电感器60-2的电感)。
60.如图4所示，当以这种方式配置时，导电迹线92以及因此电感器60
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1可与导电迹线90和电感器60-2交织(例如，在下层介电基板上)。除了 围绕馈电点88的第一半圈和最后半圈之外，导电迹线92的每个区段可横 向插置在导电迹线90的两个区段之间。类似地，除了围绕馈电点88的第 一半圈和最后半圈之外，导电迹线90的每个区段可横向插置在导电迹线 92的两个区段之间。换句话讲，导电迹线92(电感器60-1)和导电迹线 90(电感器60-2)可被布置为共质心构型，其中导电迹线和电感器围绕公 共点或轴线(例如，围绕馈电点88或平行于图4的z轴延伸穿过馈电点 88的轴线)同心。这可将变压器58配置为表现出与电感器60-1或60-2中 的仅单个电感器的横向占有面积大致相同的横向占有面积，而不是大于或 等于电感器60-1和60-2组合的横向占有面积的横向占有面积。这可用于 最小化横向占有面积并因此最小化设备10中的变压器58所消耗的空间。
61.在图4的示例中，导电迹线92和90(电感器60-1和60-2)各自绕馈 电点88三整匝(例如，360度传递)，以分别从馈电点88卷绕到下游端 口56-1和56-2。这仅是例示性的。在其他实施方案中，导电迹线92和90 可各自绕馈电点88两整匝、绕馈电点88四整匝、绕馈电点88多于四整 匝、绕馈电点88少于两整匝、绕馈电点88非整数匝。
62.如图4所示，电容器64可耦接在导电迹线92与基准电位62之间(例 如，在下游端口56-1处)。电容器70可耦接在导电迹线90与基准电位62 之间(例如，在下游端口56-2处)。导电迹线92可包括区段84。导电迹 线90可包括区段86。区段86和84可形成用于电容78的相应电容器电 极。导电迹线92还可包括区段82。导电迹线90还可包括区段80。区段 80和82可形成用于电容76的相应电容器电极。例如，电容78和电容76 可共同形成图3的电容器72。
63.图5是1:2功率分配器/合路器46的自上而下布局图。如图5所示，可 以在介电基板诸如介电基板94上形成1:2功率分配器/合路器46。介电基 板94可例如包括多个竖直堆叠的介电层(例如，在图5的z轴方向上堆叠 的介电层)。
64.上游端口54可耦接到馈电迹线106。馈电迹线106可延伸到变压器58 的中心部分(区域)中。馈电迹线106可例如被图案化到介电基板94的第 一介电层上。可将电感器60-2的导电迹线90和电感器60-1的导电迹线92 图案化到介电基板94的第二介电层(例如，在介电基板94的第一介电层 上方分层的介电层)上。一个或多个导电通孔诸如导电通孔108可将馈电 迹线106耦接到导电迹线92和90(例如，在馈电点88处和/或邻近馈电 点)。导电迹线90和92可从馈电点88的相对侧延伸。
65.导电接地迹线诸如接地迹线100可被图案化到介电基板94上。如果需 要，接地迹线100可在介电基板94的第一介电层和第二介电层两者上图案 化。在该示例中，导电通孔
可将每个介电层上的接地迹线耦接在一起。接地 迹线100可保持在基准电位(例如，图3和图4的基准电位62)处。馈电迹 线106可通过一个或多个间隙104与接地迹线100横向分开。例如，与间隙 104相关联的电容可形成图4的电容74以及图3的电容器66和68的电容。
66.导电迹线92和90均可作为从馈电点88向外螺旋到下游端口56-1和 56-2的导电迹线而交织(例如，当导电迹线92和90围绕馈电点88卷绕 时，导电迹线可散布或交织)。这可将电感器60-1和60-2以及因此变压 器58配置为表现出长度96和宽度98。长度96和宽度98可限定变压器58 的横向占有面积。长度96可等于宽度98或者可不同于宽度98。仅作为一 个示例，宽度98可介于40-70微米之间，而长度96介于50-80微米之间。 变压器58的横向占有面积可类似于电感器60-1或60-2中的仅一者的横向 占有面积，从而使1:2功率分配器/合路器46的总占有面积最小化，尽管事 实上1:2功率分配器/合路器46包括并联耦接在上游端口54与下游端口56
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1和56-2之间的两个单独的电感器。
67.如图5所示，在下游端口56-1处，导电迹线92的区段82可通过间隙 112与接地迹线100分开。类似地，在下游端口56-2处，导电迹线90的区 段86可通过间隙116与接地迹线100分开。例如，与间隙112相关联的电 容可形成图3和图4的电容器64。类似地，与间隙116相关联的电容可形 成图3和图4的电容器70。
68.导电迹线90的区段80可平行于导电迹线92的区段82延伸。区段82 可通过间隙110与区段80分开。类似地，导电迹线92的区段84可平行于 导电迹线90的区段86延伸。区段84可通过间隙114与区段86分开。例 如，与间隙110相关联的电容可形成图4的电容76。类似地，与间隙114 相关联的电容可形成图4的电容70。换句话讲，与间隙110和114相关联 的电容可共同形成图3的电容器72。
69.图5的示例仅为例示性的。如果需要，导电迹线90和92可具有围绕 馈电点88同心的其他形状(例如，导电迹线90和92可具有如图5所示的 矩形螺旋形状、圆形螺旋形状、椭圆形螺旋形状、具有任何所需数量的直 线区段和/或曲线区段的形状、这些形状的组合等)。
70.图6为示例性1:3功率分配器/合路器44的电路图。如图6所示，1:3 功率分配器/合路器44可以具有上游端口54和三个下游端口56，诸如下游 端口56-1、56-2和56-3。图6的上游端口54可耦接到无线电路24中的位 于1:3功率分配器/合路器44上游的部件。例如，上游端口54可耦接到另 一1:3功率分配器/合路器44上的下游端口，可耦接到给定1:2功率分配器/ 合路器46上的下游端口，可耦接到无源射频功率分配电路34中的不同功 率分配器/合路器上的下游端口，可耦接到图2的上游射频端口50，等等。
71.图6的每个下游端口56可耦接到无线电路24中的位于1:3功率分配器/合 路器44下游的相应部件(例如，相控天线阵列42中的相应天线40、其他 功率分配器/合路器的相应上游端口等)。
72.在使用1:3功率分配器/合路器44通过天线40发射射频信号的情况下 (例如，在1:3功率分配器/合路器44为1:3功率分配器的情况下)，上游 端口54形成输入端口并且下游端口56形成1:3功率分配器/合路器44的输 出端口。在使用1:3功率分配器/合路器44从天线40接收射频信号的情况 下(例如，在1:3功率分配器/合路器44为1:3功率合路器的情况下)，上 游端口54形成输出端口并且下游端口56形成1:3功率分配器/合路器44的 输入端口。
73.1:3功率分配器/合路器44可包括变压器，诸如变压器118。变压器 118可耦接在上游端口54与下游端口56之间。变压器118可包括并联耦 接在上游端口54与下游端口56之间的一组电感器60。例如，如图6所 示，变压器118可包括耦接在上游端口54与下游端口56-1之间的第一电 感器60-1，可包括耦接在上游端口54与下游端口56-2之间的第二电感器 60-2，并且可包括耦接在上游端口54与下游端口56-3之间的第三电感器 60-3。一般来讲，可存在与无源射频功率分配电路34中的功率分配器/合 路器中的下游端口56一样多的电感器60。
74.1:3功率分配器/合路器44可包括电容器，诸如电容器120、122、 124、126、128、130、132、134和136。电容器132可耦接在下游端口56-1 和56-2之间。电容器134可耦接在下游端口56-2和56-3之间。电容器136 可耦接在下游端口56-1和56-3之间。电容器120可耦接在上游端口54与电 感器60-1的上游侧处的基准电位62之间。电容器122可耦接在上游端口54 与电感器60-2的上游侧处的基准电位62之间。电容器124可耦接在上游端 口54与电感器60-3的上游侧处的基准电位62之间。电容器126可耦接在 下游端口56-1与电感器60-1的下游侧处的基准电位62之间。电容器128可 耦接在下游端口56-2与电感器60-2的下游侧处的基准电位62之间。电容器 130可耦接在下游端口56-3与电感器60-3的下游侧处的基准电位62之间。
75.在本文作为示例描述的一个实施方案中，电容器120-136是分布式电容 器，其在1:3功率分配器/合路器44中的导电迹线之间表现出分布式电容。 这仅仅是示例性的，并且如果需要，这些电容器中的一者或多者可以是分立 电容器(例如，表面贴装技术(smt)电容器)。变压器118和电容器120
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136可用于将上游端口54处的射频功率跨下游端口56-1、56-2和56-3分配 (例如，在1:3功率分配器/合路器44通过天线40发射射频信号的情况下) 和/或将下游端口56-1、56-2和56-3处的射频功率合路到上游端口54上。
76.为了使变压器118的横向占有面积最小化，电感器60-1、60-2和60-3 可以是交织电感器(例如，围绕单个点同心的交织电感器)。图7是示出 1:3功率分配器/合路器44可如何包括交织电感器60-1、60-2和60-3的图 示。如图7所示，上游端口54可在馈电点88处耦接到变压器118(例 如，使用下层介电基板上的导电馈电迹线)。电容诸如电容138可耦接在 上游端口54与基准电位62之间。电容138可例如为与图6的电容器 120、122和124相关联的电容。
77.电感器60-1可由导电迹线92形成，并且电感器60-2可由导电迹线90 形成，类似于上文结合图4所述。1:3功率分配器/合路器44中的电感器 60-3可由导电迹线140(在图7中以虚线示出)形成。上游端口54的导电 迹线140和馈电迹线可从馈电点88的相对侧延伸。导电迹线140可具有平 面螺旋或线圈形状，并且可在与导电迹线90和92相同的方向上(例如， 在围绕馈电点88的顺时针方向上)围绕馈电点88卷绕(缠绕)。导电迹 线140以及因此电感器60-3可终止于下游端口56-3处。以这种方式盘绕导 电迹线140可以将导电迹线140配置为在馈电点88与下游端口56-3之间 表现出期望的电感(例如，电感器60-3的电感)。
78.如图7所示，当以这种方式配置时，导电迹线92以及因此电感器60
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1可与导电迹线90(电感器60-2)和导电迹线140(电感器60-3)两者交 织。除了围绕馈电点88的第一四分之一匝和最后四分之一匝之外，导电迹 线92的每个区段可以横向地插置在导电迹线90的对应区段与导电迹线 140的对应区段之间。类似地，除了围绕馈电点88的第一四分之一匝
和最 后四分之一匝之外，导电迹线90的每个区段可以横向地插置在导电迹线 92的对应区段与导电迹线140的对应区段之间。除了围绕馈电点88的第 一四分之一匝和最后四分之一匝之外，导电迹线140的每个区段可以横向 地插置在导电迹线92的对应区段与导电迹线90的对应区段之间。
79.换句话讲，导电迹线92(电感器60-1)、导电迹线90(电感器60
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2)和导电迹线140(电感器60-3)可被布置为共质心构型，其中导电迹线 和电感器围绕公共点或轴线(例如，馈电点88或平行于图7的z轴延伸穿 过馈电点88的轴线)同心。这可将变压器118配置为表现出仅类似于电感 器60-1、60-2或60-3中的单个电感器的横向占有面积，而不是大于或等于 电感器60-1、60-2和60-3组合的横向占有面积的横向占有面积。这可用于 最小化横向占有面积并因此最小化设备10中的变压器118所消耗的空间。
80.在图7的示例中，导电迹线92、90和140(电感器60-1、60-2和60
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3)各自绕馈电点88两整匝(例如，360度传递)，以分别从馈电点88卷 绕到下游端口56-1、56-2和56-3。这仅是例示性的。在其他实施方案中， 导电迹线92、90和140可各自绕馈电点88三整匝、绕馈电点88一整匝、 绕馈电点88多于三整匝、绕馈电点88非整数匝等。如果需要，导电迹线 92、90和/或140可各自具有相同的形状(例如，矩形螺旋形状)。
81.如图7所示，电容器126可耦接在导电迹线92与基准电位62之间 (例如，在下游端口56-1处)。电容器128可耦接在导电迹线90与基准 电位62之间(例如，在下游端口56-2处)。电容器130可耦接在导电迹 线140与基准电位62之间(例如，在下游端口56-3处)。
82.导电迹线92可包括区段148。导电迹线140可包括区段86。区段86 和84可形成电容器136的相应电容器电极。导电迹线92还可包括区段 150。导电迹线90可包括区段152。区段150和152可形成电容器132的相 应电容器电极。导电迹线140可包括区段144。导电迹线90可包括区段 142。区段142和144可形成电容器134的相应电容器电极。
83.图8为1:3功率分配器/合路器44的自上而下布局图。如图8所示，可 将电感器60-2的导电迹线90、电感器60-1的导电迹线92和电感器60-3 的导电迹线140图案化到介电基板94上。一个或多个导电通孔诸如导电通 孔108可将馈电迹线106耦接到导电迹线92、90和140(例如，在馈电点 88处和/或邻近馈电点)。馈电迹线106可通过一个或多个间隙154与接地 迹线100横向分开。例如，与间隙154相关联的电容可形成图7的电容 138和图6的电容器120-124的电容。
84.导电迹线92、90和140可作为从馈电点88向外螺旋到下游端口56-1、 56-2和56-3的导电迹线而交织(例如，当导电迹线92、90和140围绕馈电 点88卷绕时，导电迹线可散布或交织)。这可将电感器60-1、60-2和60-3 以及因此变压器58配置为表现出长度158和宽度156。长度158和宽度156 可限定变压器118的横向占有面积。长度158可等于宽度156或者可不同于 宽度156。仅作为一个示例，宽度156可介于40-90微米之间，而长度158 介于50-100微米之间。变压器118的横向占有面积可类似于电感器60-1、 60-2或60-3中的仅一者的横向占有面积，从而使1:3功率分配器/合路器44 的总占有面积最小化，尽管事实上1:3功率分配器/合路器44包括并联耦接 在上游端口54与下游端口56-1、56-2和56-3之间的三个单独的电感器。
85.如图8所示，在下游端口56-1处，导电迹线92的区段148可通过间隙 164与接地迹线100分开。在下游端口56-2处，导电迹线90的区段152可通 过间隙162与接地迹线100分
开。在下游端口56-3处，导电迹线140的区段 144可通过间隙170与接地迹线100分开。例如，与间隙164相关联的电容 可形成图6和图7的电容器126。类似地，与间隙162相关联的电容可形成 电容器128，并且与间隙170相关联的电容可形成图6和图7的电容器130。
86.导电迹线90的区段152可平行于导电迹线92的区段150延伸。区段 152可通过间隙160与区段150分开。导电迹线140的区段144可平行于导 电迹线90的区段142延伸。区段144可通过间隙168与区段142分开。导 电迹线92的区段148可平行于导电迹线140的区段146延伸。区段148可 通过间隙166与区段146分开。例如，与间隙166相关联的电容可形成电 容器136，与间隙168相关联的电容可形成电容器134，并且与间隙160相 关联的电容可形成图6的电容器132。
87.图8的示例仅为例示性的。如果需要，导电迹线90、92和140可具有 围绕馈电点88同心的其他形状(例如，导电迹线90、92和140可具有矩 形螺旋形状、圆形螺旋形状、椭圆形螺旋形状、这些形状的组合、具有任 何所需数量的直线区段和/或曲线区段的形状等)。1:2功率分配器/合路器 46和1:3功率分配器/合路器44的结构可按比例缩放，以提供具有任何所 需尺寸的功率分配器/合路器(例如1:4功率分配器/合路器、1:5功率分配 器/合路器、1:6功率分配器/合路器等)的无源射频功率分配电路34。
88.尽管电感器60-1、60-2和60-3叠加在介电基板94上的相同横向占有面 积内，但是1:2功率分配器/合路器46和1:3功率分配器/合路器44仍可表现 出令人满意的射频性能。功率分配器/合路器可例如在由天线40处理的频带 中的每个上游端口和每个下游端口处表现出令人满意的阻抗匹配。功率分配 器/合路器还可在由天线40处理的频带中的上游端口/下游端口的每个组合之 间表现出足够低的插入损耗和令人满意的相位响应。此外，功率分配器/合 路器可在上游端口/下游端口中的每一者之间表现出令人满意的射频隔离。
89.根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括介电基板 和无源射频功率分配电路，该无源射频功率分配电路具有第一端口、第二 端口、第三端口以及变压器，该变压器将第一端口耦接到第二端口和第三 端口，该变压器具有：耦接在第一端口与第二端口之间的第一电感器，和 第二电感器，该第二电感器耦接在第一端口与三端口之间，第二电感器在 介电基板上与第一电感器交织。
90.根据另一个实施方案，第一电感器包括位于介电基板上的第一导电迹 线，第二电感器包括位于介电基板上的第二导电迹线，第一导电迹线和第 二导电迹线从馈电点的相对侧延伸，第一导电迹线从馈电点延伸到第二端 口，并且第二导电迹线从馈电点延伸到第三端口。
91.根据另一个实施方案，第一导电迹线围绕馈电点卷绕至少一次，并且 第二导电迹线围绕馈电点卷绕至少一次。
92.根据另一个实施方案，介电基板具有第一介电层和堆叠到第一介电层上 的第二介电层，第一导电迹线和第二导电迹线在第二介电层上被图案化，并 且无源射频功率分配电路在第一介电层上具有耦接到第一端口的馈电迹线。
93.根据另一个实施方案，无源射频功率分配电路包括延伸穿过第一介电 层以将馈电迹线耦接到馈电点的导电通孔。
94.根据另一个实施方案，电子设备包括耦接到第二端口的第一天线、耦 接到第三端口的第二天线、以及收发器，该收发器耦接到第一端口并且被 配置为使用第一天线和第二
天线来传送射频信号。
95.根据另一个实施方案，电子设备包括第三天线，收发器被配置为使用 第三天线来传送射频信号，无源射频功率分配电路具有耦接到第三天线的 第四端口，并且变压器将第一端口耦接到第四端口。
96.根据另一个实施方案，变压器包括耦接在第一端口与第四端口之间的 第三电感器，第三电感器在介电基板上与第一电感器和第二电感器交织， 第三电感器包括位于介电基板上的第三导电迹线，第三导电迹线从馈电点 延伸到第三端口，并且第三导电迹线围绕馈电点卷绕至少一次。
97.根据另一个实施方案，无源射频功率分配电路包括耦接在第二端口与 第三端口之间的第一电容器、耦接在第三端口与第四端口之间的第二电容 器以及耦接在第二端口与第四端口之间的第三电容器。
98.根据另一个实施方案，第一导电迹线包括第一区段和第二区段，第二 导电迹线包括第三区段和第四区段，第三导电迹线包括第五区段和第六区 段，第一电容器具有由第一区段和第三区段形成的相对的电容器电极，第 二电容器具有由第二区段和第五区段形成的相对的电容器电极，并且第三 电容器具有由第四区段和第六区段形成的相对的电容器电极。
99.根据另一个实施方案，第一导电迹线、第二导电迹线和第三导电迹线 围绕馈电点在公共方向上卷绕至少两次。
100.根据另一个实施方案，电子设备包括耦接在第二端口与第一天线之间 的第一相位与幅值控制器，耦接在第三端口与第二天线之间的第二相位与 幅值控制器以及包括第一天线和第二天线并且被配置为以大于20ghz的频 率传送射频信号的相控天线阵列。
101.根据一个实施方案，提供了一种无源射频功率分配器，该无源射频功 率分配器被配置为将功率从输入端口分配到第一输出端口和第二输出端口 上，该无源射频功率分配器包括：介电基板；位于介电基板上的第一导电 迹线，该第一导电迹线从馈电点延伸到第一输出端口并且具有线圈形状， 该线圈形状围绕馈电点卷绕至少一次；位于介电基板上的第二导电迹线， 该第二导电迹线从馈电点延伸到第二输出端口并且具有线圈形状，该线圈 形状围绕馈电点卷绕至少一次；以及位于介电基板上的馈电迹线，该馈电 迹线将输入端口耦接到馈电点。
102.根据另一个实施方案，第一导电迹线和第二导电迹线交织在介电基板 上并且围绕馈电点同心。
103.根据另一个实施方案，该无源射频分配器包括第三输出端口，该无源 射频分配器被配置为将射频功率从输入端口分配到第三输出端口和介电基 板上的第三导电迹线上，该第三导电迹线从馈电点延伸到第三输出端口并 且具有线圈形状，该线圈形状围绕馈电点卷绕至少一次。
104.根据另一个实施方案，第一导电迹线、第二导电迹线和第三导电迹线分 别并联耦接在馈电点与第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口之间。
105.根据一个实施方案，提供了一种无源射频功率合路器，该无源射频功 率合路器被配置为将射频功率从第一输入端口和第二输入端口合路到输出 端口上，该无源射频功率合路器包括：介电基板；位于介电基板上的第一 导电迹线，该第一导电迹线从第一输入端
口延伸到馈电点并且具有螺旋形 状，该螺旋形状围绕馈电点卷绕至少一次；位于介电基板上的第二导电迹 线，该第二导电迹线从第二输入端口延伸到馈电点并且具有螺旋形状，该 螺旋形状围绕馈电点卷绕至少一次；以及位于介电基板上的馈电迹线，馈 电迹线将馈电点耦接到输出端口。
106.根据另一个实施方案，第一导电迹线和第二导电迹线交织在介电基板 上并且围绕馈电点同心。
107.根据另一个实施方案，该无源射频合路器包括第三输入端口，无源射 频分配器被配置为将射频功率从第三输入端口分配到输出端口和介电基板 上的第三导电迹线上，该第三导电迹线从第三输入端口延伸到馈电点并且 具有螺旋形状，该螺旋形状围绕馈电点卷绕至少一次。
108.根据另一个实施方案，第一导电迹线、第二导电迹线和第三导电迹线分 别并联耦接在馈电点与第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口之间。
109.前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实 施方案可独立实施或可以任意组合实施。

技术特征：
1.一种电子设备，包括：介电基板；和无源射频功率分配电路，所述无源射频功率分配电路具有第一端口、第二端口、第三端口以及变压器，所述变压器将所述第一端口耦接到所述第二端口和所述第三端口，所述变压器具有：第一电感器，所述第一电感器耦接在所述第一端口与所述第二端口之间，和第二电感器，所述第二电感器耦接在所述第一端口与所述第三端口之间，所述第二电感器在所述介电基板上与所述第一电感器交织。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一电感器包括位于所述介电基板上的第一导电迹线，所述第二电感器包括位于所述介电基板上的第二导电迹线，所述第一导电迹线和所述第二导电迹线从馈电点的相对侧延伸，所述第一导电迹线从所述馈电点延伸到所述第二端口，并且所述第二导电迹线从所述馈电点延伸到所述第三端口。3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述第一导电迹线围绕所述馈电点卷绕至少一次，并且所述第二导电迹线围绕所述馈电点卷绕至少一次。4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述介电基板具有第一介电层和堆叠到所述第一介电层上的第二介电层，所述第一导电迹线和所述第二导电迹线在所述第二介电层上被图案化，并且所述无源射频功率分配电路在所述第一介电层上具有耦接到所述第一端口的馈电迹线。5.根据权利要求4所述的电子设备，所述无源射频功率分配电路包括：导电通孔，所述导电通孔延伸穿过所述第一介电层以将所述馈电迹线耦接到所述馈电点。6.根据权利要求3所述的电子设备，还包括：第一天线，所述第一天线耦接到所述第二端口；第二天线，所述第二天线耦接到所述第三端口；和收发器，所述收发器耦接到所述第一端口并且被配置为使用所述第一天线和所述第二天线来传送射频信号。7.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：第三天线，其中所述收发器被配置为使用所述第三天线来传送射频信号，所述无源射频功率分配电路具有耦接到所述第三天线的第四端口，并且所述变压器将所述第一端口耦接到所述第四端口。8.根据权利要求7所述的电子设备，所述变压器包括：第三电感器，所述第三电感器耦接在所述第一端口与所述第四端口之间，其中所述第三电感器在所述介电基板上与所述第一电感器和所述第二电感器交织，所述第三电感器包括位于所述介电基板上的第三导电迹线，所述第三导电迹线从所述馈电点延伸到所述第三端口，并且所述第三导电迹线围绕所述馈电点卷绕至少一次。9.根据权利要求8所述的电子设备，所述无源射频功率分配电路包括：第一电容器，所述第一电容器耦接在所述第二端口与所述第三端口之间；第二电容器，所述第二电容器耦接在所述第三端口与所述第四端口之间；和第三电容器，所述第三电容器耦接在所述第二端口与所述第四端口之间。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述第一导电迹线包括第一区段和第二区段，所述第二导电迹线包括第三区段和第四区段，所述第三导电迹线包括第五区段和第六区段，所述第一电容器具有由所述第一区段和所述第三区段形成的相对的电容器电极，所述第二电容器具有由所述第二区段和所述第五区段形成的相对的电容器电极，并且所述第三电容器具有由所述第四区段和所述第六区段形成的相对的电容器电极。11.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第一导电迹线、所述第二导电迹线和所述第三导电迹线围绕所述馈电点在公共方向上卷绕至少两次。12.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：第一相位与幅值控制器，所述第一相位与幅值控制器耦接在所述第二端口与所述第一天线之间；第二相位与幅值控制器，所述第二相位与幅值控制器耦接在所述第三端口与所述第二天线之间；和相控天线阵列，所述相控天线阵列包括所述第一天线和所述第二天线，并且被配置为以大于20ghz的频率传送所述射频信号。13.一种无源射频功率分配器，所述无源射频功率分配器被配置为将功率从输入端口分配到第一输出端口和第二输出端口上，所述无源射频功率分配器包括：介电基板；位于所述介电基板上的第一导电迹线，所述第一导电迹线从馈电点延伸到所述第一输出端口并且具有线圈形状，所述线圈形状围绕所述馈电点卷绕至少一次；位于所述介电基板上的第二导电迹线，所述第二导电迹线从所述馈电点延伸到所述第二输出端口并且具有线圈形状，所述线圈形状围绕所述馈电点卷绕至少一次；和位于所述介电基板上的馈电迹线，所述馈电迹线将所述输入端口耦接到所述馈电点。14.根据权利要求13所述的无源射频功率分配器，其中所述第一导电迹线和所述第二导电迹线交织在所述介电基板上并且围绕所述馈电点同心。15.根据权利要求13所述的无源射频分配器，所述无源射频分配器还包括：第三输出端口，所述无源射频分配器被配置为将所述射频功率从所述输入端口分配到所述第三输出端口上；和位于所述介电基板上的第三导电迹线，所述第三导电迹线从所述馈电点延伸到所述第三输出端口并且具有线圈形状，所述线圈形状围绕所述馈电点卷绕至少一次。16.根据权利要求15所述的无源射频分配器，其中所述第一导电迹线、所述第二导电迹线和所述第三导电迹线分别并联耦接在所述馈电点与所述第一输出端口、所述第二输出端口和所述第三输出端口之间。17.一种无源射频功率合路器，所述无源射频功率合路器被配置为将射频功率从第一输入端口和第二输入端口合路到输出端口上，所述无源射频功率合路器包括：介电基板；位于所述介电基板上的第一导电迹线，所述第一导电迹线从所述第一输入端口延伸到馈电点并且具有螺旋形状，所述螺旋形状围绕所述馈电点卷绕至少一次；位于所述介电基板上的第二导电迹线，所述第二导电迹线从所述第二输入端口延伸到所述馈电点并且具有螺旋形状，所述螺旋形状围绕所述馈电点卷绕至少一次；和
位于所述介电基板上的馈电迹线，所述馈电迹线将所述馈电点耦接到所述输出端口。18.根据权利要求17所述的无源射频功率合路器，其中所述第一导电迹线和所述第二导电迹线交织在所述介电基板上并且围绕所述馈电点同心。19.根据权利要求17所述的无源射频合路器，还包括：第三输入端口，所述无源射频分配器被配置为将所述射频功率从所述第三输入端口分配到所述输出端口上；和位于所述介电基板上的第三导电迹线，所述第三导电迹线从所述第三输入端口延伸到所述馈电点并且具有螺旋形状，所述螺旋形状围绕所述馈电点卷绕至少一次。20.根据权利要求19所述的无源射频分配器，其中所述第一导电迹线、所述第二导电迹线和所述第三导电迹线分别并联耦接在所述馈电点与所述第一输入端口、所述第二输入端口和所述第三输入端口之间。

技术总结
本公开涉及具有无源射频功率分配电路的电子设备。电子设备可包括收发器、第一天线和第二天线以及无源射频功率分配电路。分配电路可具有耦接到收发器的第一端口、耦接到第一天线的第二端口和耦接到第三天线的第三端口。分配电路可包括耦接在端口之间的变压器。变压器可具有由介电基板上的导电迹线形成的至少两个交织电感器。交织电感器可围绕公共点同心。交织电感器可从公共点延伸到第二端口和第三端口。交织电感器可具有线圈或螺旋形状，并且可围绕公共点卷绕至少一次。使电感器交织可用于使设备中的分配电路的横向占有面积最小化。于使设备中的分配电路的横向占有面积最小化。于使设备中的分配电路的横向占有面积最小化。


技术研发人员：胡嵩 S
受保护的技术使用者：苹果公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/3/8