[发明专利]变电感谐振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种谐振器，具体地说，是涉及一种变电感谐振器。

背景技术

目前，具有选频滤波等功能的可调LC谐振器被广泛运用于通信电路中。一般情况下，谐振器的品质因数Q 值越高，其选频滤波作用也就越好，调谐范围越宽，则使用范围更大，因此，人们在设计可调LC谐振器时，总是希望获得品质因数Q 值更高、调谐范围更宽的谐振器。

如图1所示，现有技术中，人们通常采用改变电容值来实现谐振器的可调功能。然而，随着频率上升，电容 Q 值下降，电感 Q 值上升，以硅基芯片为例，在毫米波频段，电容 Q 值一般在5左右，而电感Q 值很高，一般在20左右。在这种情况下，在电容加入开关会使电容Q值更低，如此也就使谐振器的Q值更低，其性能更差，因此，对于毫米波频段来说，通过改变电容值来实现LC谐振器的可调并不好。

因此，要在保证品质因数的情况实现毫米波频段甚至更高频段的LC谐振器可调功能，必须改变现有技术的传统性设计思维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电感谐振器，解决传统技术中通过改变电容来实现LC谐振器可调功能容易导致谐振器Q值降低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

变电感谐振器，包括由可变电容和初级电感L1并联构成的初级线圈回路，还包括与初级电感L1相耦合且电感值可变的次级电感线圈回路。

在本发明中，我们提供了两种次级电感线圈回路的设置方法：

方法一：所述次级电感线圈回路包括与初级电感L1相耦合的次级主电感L2，以及与该次级主电感L2相互并联的一个次级副电感组，该次级副电感组包括相互并联的控制开关和次级副电感L2′。

方法二：所述次级电感线圈回路包括与初级电感L1相耦合的次级主电感L2，以及与该次级主电感L2相互并联的一个次级副电感组；该次级副电感组包括至少两个相互并联的控制开关，连接于相邻控制开关相同端之间的次级副电感L2′，以及与最末一个控制开关并联的次级副电感L2′。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明克服了可调LC谐振器领域中长期存在的设计思维惯性，将传统设计思维的改变电容值设计为改变电感值，从而突破了传统设计思维的限制；由于长期以来人们在设计可调LC谐振器时，均是从改变电容大小来入手，从未意识到对电感进行改变的功效，也找不到合适的改变电感方式，因此，从某种意义上来说，本发明克服了人们对可调LC谐振器的Q值提高方式上的技术偏见，解决了由改变电容大小带来的谐振器Q值降低的不利影响，具有突出的实质性特点和显著的进步；

（2）本发明采用逆向思维，通过增加次级电感线圈回路，并实现对该次级电感线圈回路中电感值的改变，来实现对初级电感的等效电感的影响，最终达到改变谐振器Q值的目的；由于在毫米波频段，集成电路中，电感的面积往往较小，结构简单，在电感上增加开关来改变其大小，难度较小；

（3）由于在可调LC谐振器中，随着工作频率的上升，电容 Q 值下降，电感 Q 值上升，在毫米波段，谐振器的Q值由电容Q值决定，因此，改变电感值不仅不会使谐振器Q值降低，而且更有利于可调LC谐振器在毫米波频段甚至更高频段的应用；

（4）本发明只需要闭合次级电感线圈回路中的任意控制开关，即可实现次级电感线圈回路中电感值的改变，增大、减小其电感值均十分方便，可根据工作频段的实际情况任意变化，十分灵活；

（5）本发明在设计中，每个开关之间的电感值可以设置不同的步长，进而得到不同步长的等效电感值，从而合理控制谐振器谐振点。

附图说明

图1为现有技术中的切换电容可变谐振器的电路原图。

图2为本发明实施例1中的电路原理图。

图3为本发明实施例2中的电路原理图。

图4为本发明实施例3中的电路原理图。

图5为本发明实施例4中的电路原理图。

图6为本发明的公式推导用简化模型。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

变电感谐振器，包括由可变电容和初级电感L1并联构成的初级线圈回路，还包括与初级电感L1相耦合且电感值可变的次级电感线圈回路。

如图2所示，所述次级电感线圈回路包括与初级电感L1相耦合的次级主电感L2，以及与该次级主电感L2相互并联的一个次级副电感组，该次级副电感组包括相互并联的控制开关和次级副电感L2′。