[發(fā)明專利]一種基于電感可調(diào)的變壓器

有效

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110739135B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊秉正;錢慧珍;羅訊
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/40
• 代理公司: 成都智弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51275
• 代理人: 丁亮;陳春

本申請公開了一種基于電感可調(diào)的變壓器，包括初級電感和次級電感，所述初級電感和所述次級電感耦合連接，對應(yīng)所述初級電感和所述次級電感分別設(shè)置有耦合電感，所述初級電感和所述次級電感分別與對應(yīng)的耦合電感耦合連接，每個所述耦合電感均對應(yīng)設(shè)置有可調(diào)電容，所述可調(diào)電容與所述耦合電感電連接。通過對初級電感和所述次級電感分別引入額外的耦合電感，并在耦合電感上串聯(lián)設(shè)置可調(diào)電容，通過耦合電感和可調(diào)電容來改變整個電路的等效感值，通過改變變壓器的等效電感，來改變變壓器的端口阻抗，實現(xiàn)匹配電路的調(diào)諧和優(yōu)化。而且可調(diào)電容沒有直接加在變壓器的初級和次級電感上，因此可調(diào)電容的開關(guān)帶來的損耗比常規(guī)的電路小。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電感可調(diào)的變壓器。

背景技術(shù)

片上變壓器常用來在片上實現(xiàn)功率放大器的匹配電路，尺寸相對片上電感電容的匹配來說較小；同時片上常用差分電路來有效抑制二次諧波，而變壓器可以將功率放大器輸出的差分信號轉(zhuǎn)換為單端信號，片上變壓器多由互相耦合的主圈和次圈兩個電感構(gòu)成。

在功率放大器的可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，主要采用的是基于開關(guān)電容的技術(shù)方案。如圖1所示，變壓器由相互耦合的主圈電感和次圈電感構(gòu)成，是片上無源匹配網(wǎng)絡(luò)的常用電路。在該電路中通過調(diào)節(jié)開關(guān)電容的容值，來改變該網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性，實現(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)的可重構(gòu)。

但是僅改變電容容值，匹配網(wǎng)絡(luò)阻抗的可調(diào)諧范圍較小，大多數(shù)情況下難以滿足寬帶功率放大器的設(shè)計需求。另外，開關(guān)電容中開關(guān)管會帶來額外的能量損耗，開關(guān)電容陣列越大損耗越大，嚴(yán)重影響匹配網(wǎng)絡(luò)的無源效率。

發(fā)明內(nèi)容

本申請為了解決上述技術(shù)問題，提出了如下技術(shù)方案：

第一方面，本申請實施例提供了一種基于電感可調(diào)的變壓器，包括初級電感和次級電感，所述初級電感和所述次級電感耦合連接，對應(yīng)所述初級電感和所述次級電感分別設(shè)置有耦合電感，所述初級電感和所述次級電感分別與對應(yīng)的耦合電感耦合連接，每個所述耦合電感均對應(yīng)設(shè)置有可調(diào)電容，所述可調(diào)電容與所述耦合電感電連接。

采用上述實現(xiàn)方式，通過對初級電感和所述次級電感分別引入額外的耦合電感，并在耦合電感上串聯(lián)設(shè)置可調(diào)電容，通過耦合電感和可調(diào)電容來改變整個電路的等效感值，通過改變變壓器的等效電感，來改變變壓器的端口阻抗，實現(xiàn)匹配電路的調(diào)諧和優(yōu)化。而且可調(diào)電容沒有直接加在變壓器的初級和次級電感上，因此可調(diào)電容的開關(guān)帶來的損耗比常規(guī)的電路小。

結(jié)合第一方面，在第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述初級電感和所述次級電感均設(shè)置有一組，所述初級電感與第一耦合電感耦合連接，所述初級電感的兩端分別與第一差分端口的第一端和第二端電連接；所述次級電感與第二耦合電感耦合連接，所述次級電感的兩端分別與第二差分端口的第一端和第二端電連接。

結(jié)合第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式中，對應(yīng)所述第一耦合電感設(shè)置第一可調(diào)電容，所述第一可調(diào)電容的兩端分別與所述第一耦合電感的兩端電連接；對應(yīng)所述第二耦合電感設(shè)置第二可調(diào)電容，所述第二可調(diào)電容的兩端分別與所述第二耦合電感的兩端電連接。

結(jié)合第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面第三種可能的實現(xiàn)方式中，對應(yīng)所述第一耦合電感設(shè)置第三可調(diào)電容，所述第三可調(diào)電容的第一端與所述第一耦合電感的第一端電連接，所述第三可調(diào)電容的第二端和所述第一耦合電感的第二端接地；對應(yīng)所述第二耦合電感設(shè)置第四可調(diào)電容，所述第四可調(diào)電容的第一端與所述第二耦合電感的第一端電連接，所述第四可調(diào)電容的第二端和所述第二耦合電感的第二端接地。