[發明專利]可調控環形電感

有效

• 申請號: 201310744355.7
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103714955A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 董蜀湘;劉國希
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01F29/00
• 分類號: H01F29/00;H01F29/14;H01F27/24
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明實施例涉及電子元器件技術，尤其涉及一種可調控環形電感。

背景技術

電感是基本的電子器件，在常用電子器件中有著廣泛的應用，當前，隨著無線通訊技術的迅速發展帶來了對可調電感的大量需求。因此，大量的研究都致力于發展可調量大、品質因子高及其能量損耗低的可調電感。

磁電可調控電感是一種新型的可調電感，磁電可調電感是利用應力（或應變、位移）耦合的壓磁效應和壓電效應實現電場對磁導率的控制。壓電效應又分為正壓電效應和逆壓電效應，磁電可調電感主要利用的逆壓電效應，當在電介質的極化方向上施加電場，這些電介質也會發生變形，電場去掉后，電介質的變形隨之消失，這種現象稱為逆壓電效應，或稱為電致伸縮現象。鐵磁性材料受到機械力的作用時，它的內部產生應變，導致磁導率發生變化的現象稱為壓磁效應。由鐵磁材料與壓電材料復合而成的磁電復合材料被證實是一種最為有效的磁電耦合方式，磁電復合材料同時具有正磁電效應（外加磁場感應出電極化）和逆磁電效應（外加電場感應出磁化），可用來制作很多新型功能器件。最近，張寧實驗組報道了一種磁電可調控電感結構模型：由一條鋯鈦酸鉛陶瓷棒與錳鋅鐵氧體環復合而成，當外加電場時鋯鈦酸鉛陶瓷棒會收縮或擴張，將力傳遞給錳鋅鐵氧體環，錳鋅鐵氧體環受到外力時由于壓磁效應使得磁導率變化，從而實現了電感的連續可調，但是由于鋯鈦酸鉛陶瓷棒與錳鋅鐵氧體環的接觸面積小使得錳鋅鐵氧體環的受力也小，從而在5kV/cm的電場下，這種磁電可調控電感只具有20%的電感可調量。顯然，這樣的電感可調量非常有限，很難滿足實際需要。

發明內容

本發明實施例提供一種可調控環形電感，以克服現有技術中磁電可調電感可調控量小的問題。

本發明提供一種可調控環形電感，包括：環形磁電復合元件以及繞制在所述環形磁電復合元件上的線圈；

其中，所述環形磁電復合元件包括環形壓電元件和環形鐵磁元件，所述環形壓電元件與所述環形鐵磁元件同心設置形成同心圓環磁電復合結構。

如上所述的電感，所述環形壓電元件的外徑等于所述環形鐵磁元件的內徑，所述環形壓電元件與所述環形鐵磁元件同心設置，包括：

所述環形壓電元件套設在所述環形鐵磁元件內。

如上所述的電感，所述環形壓電元件的內徑等于所述環形鐵磁元件的外徑，所述環形壓電元件與所述環形鐵磁元件同心設置，包括：

所述環形鐵磁元件套設在所述環形壓電元件內。

如上所述的電感，所述環形壓電元件沿與所述環形壓電元件的徑向垂直的厚度方向極化，并且所述環形壓電元件的上下表面設置有一對電極，所述各電極上分別設置一根導線，所述導線作為所述可調控環形電感的控制電壓的接線端。

如上所述的電感，所述環形壓電元件沿所述環形壓電元件的徑向極化，且所述環形壓電元件的內外表面設置有一對電極，所述各電極上分別設置一根導線，所述導線作為所述可調控環形電感的控制電壓的接線端。

如上所述的電感，所述環形壓電元件套設在所述環形鐵磁元件內，包括：

所述環形壓電元件與所述環形鐵磁元件通過環氧樹脂粘接或共燒方式形成同心圓環磁電復合結構，使所述環形壓電元件套設在所述環形鐵磁元件內。

如上所述的電感，所述環形鐵磁元件套設在所述環形壓電元件內，包括：

所述環形鐵磁元件與所述環形壓電元件通過環氧樹脂粘接或共燒方式形成同心圓環磁電復合結構，使所述環形鐵磁元件套設在所述環形壓電元件內。

如上所述的電感，所述線圈均勻的繞制在所述環形磁電復合元件上，所述線圈的首尾留出作為所述可調控環形電感的接線端。

如上所述的電感，所述環形壓電元件的材料為以下材料中的任意一種：鋯鈦酸鉛壓電陶瓷、鈦酸鋇壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電陶瓷或單晶、鈮鎂酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷或單晶、鈮鋅酸鉛-鈦酸鉛壓電陶瓷或單晶以及鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷。

如上所述的電感，所述環形鐵磁元件的材料為錳鋅鐵氧體或鐵基非晶合金。