[發(fā)明專利]復(fù)合式功率合成變壓器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811456500.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN111261389A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫亞楠;王小保;李詩華;蔣秉鍵;曾真;賈斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 銳迪科微電子科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01F27/28
• 分類號(hào): H01F27/28
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

本發(fā)明提供一種復(fù)合式功率合成變壓器，包括：堆疊的多個(gè)金屬層，每個(gè)金屬層包括至少一個(gè)線圈，同一金屬層的不同線圈依次由外向內(nèi)排列，不同金屬層的線圈之間通過線圈連接孔進(jìn)行連接，位于多個(gè)金屬層的多個(gè)線圈分別構(gòu)成變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈的多個(gè)線圈和所述次級(jí)線圈的多個(gè)線圈交叉分布，以使所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間形成復(fù)合式耦合。本發(fā)明能夠提高線圈Q值和線圈間的耦合系數(shù)，進(jìn)而提高變壓器轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合式功率合成變壓器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的射頻功率合成變壓器主要有兩種形式，水平耦合變壓器或者垂直耦合變壓器。兩種形式的變壓器均采用簡單的平面加工工藝，采用水平耦合方式時(shí)，各線圈位于同一平面的不同位置，線圈間的寄生電容小，但是互感也較小，當(dāng)線圈金屬層的厚度較小時(shí)線圈的Q值(即線圈電感的品質(zhì)因數(shù))也較低。而且由于趨膚效應(yīng)，當(dāng)金屬層較厚時(shí)，線圈的Q值不會(huì)隨著金屬層厚度的增加而明顯增加。采用垂直耦合方式時(shí)，各線圈位于不同平面的相同位置，線圈之間距離較近時(shí)產(chǎn)生明顯的寄生電容，形成容性耦合通路，影響變壓器的正常工作，當(dāng)線圈之間距離較大時(shí)，線圈之間的耦合系數(shù)較小，變壓器的轉(zhuǎn)換效率也較低。而且采用單層金屬實(shí)現(xiàn)線圈時(shí)，線圈的Q值也較低。

因此，現(xiàn)有的射頻功率合成變壓器至少存在如下技術(shù)問題：線圈的Q值較低，線圈間的耦合系數(shù)較小，變壓器轉(zhuǎn)換效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種復(fù)合式功率合成變壓器，能夠提高線圈Q值和線圈間的耦合系數(shù)，進(jìn)而提高變壓器轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明提供一種復(fù)合式功率合成變壓器，包括：堆疊的多個(gè)金屬層，每個(gè)金屬層包括至少一個(gè)線圈，同一金屬層的不同線圈依次由外向內(nèi)排列，不同金屬層的線圈之間通過線圈連接孔進(jìn)行連接，位于多個(gè)金屬層的多個(gè)線圈分別構(gòu)成變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈的多個(gè)線圈和所述次級(jí)線圈的多個(gè)線圈交叉分布，以使所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間形成復(fù)合式耦合。

可選地，包括兩個(gè)金屬層，各金屬層的線圈個(gè)數(shù)相同且位置重合，所述初級(jí)線圈的多個(gè)線圈采用垂直并聯(lián)結(jié)合水平并聯(lián)的方式，所述次級(jí)線圈的多個(gè)線圈采用垂直并聯(lián)結(jié)合串聯(lián)的方式，使所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間形成復(fù)合式耦合。

可選地，所述次級(jí)線圈還包括一個(gè)引出抽頭連接孔。

可選地，包括兩個(gè)金屬層，各金屬層的線圈個(gè)數(shù)不同且位置交錯(cuò)，所述初級(jí)線圈的多個(gè)線圈采用串聯(lián)的方式，所述次級(jí)線圈的多個(gè)線圈采用串聯(lián)的方式，使所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間形成多圈錯(cuò)層耦合。

可選地，所述次級(jí)線圈還包括一個(gè)阻抗調(diào)節(jié)線圈，用于阻抗匹配。

可選地，包括兩個(gè)金屬層，各金屬層的線圈個(gè)數(shù)不同且位置交錯(cuò)，所述初級(jí)線圈的多個(gè)線圈采用水平并聯(lián)的方式，所述次級(jí)線圈的多個(gè)線圈采用水平并聯(lián)結(jié)合垂直串聯(lián)的方式，使所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間形成復(fù)合式耦合。

可選地，還包括跳線層，用于設(shè)置跳線連接線，以實(shí)現(xiàn)同一金屬層的多個(gè)線圈的跳線連接。

本發(fā)明提供的復(fù)合式功率合成變壓器，包括堆疊的多個(gè)金屬層，每個(gè)金屬層包括至少一個(gè)線圈，同一金屬層的不同線圈依次由外向內(nèi)排列，不同金屬層的線圈之間通過線圈連接孔進(jìn)行連接，位于多個(gè)金屬層的多個(gè)線圈分別構(gòu)成變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈的多個(gè)線圈和所述次級(jí)線圈的多個(gè)線圈交叉分布，以使所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間形成復(fù)合式耦合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈都采用組合線圈的結(jié)構(gòu)，組合線圈的結(jié)構(gòu)是一種多層金屬結(jié)構(gòu)，由多層線圈構(gòu)成，這多層線圈之間既有并聯(lián)，又有串聯(lián)，能夠提高線圈的Q值和線圈間的耦合系數(shù)，進(jìn)而提高變壓器轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)能夠降低工藝變化對(duì)變壓器性能的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的復(fù)合式功率合成變壓器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；