專利名稱：接合線變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器，其中初級繞組和次級繞組由接合線(bond wire)形成。
背景技術(shù)：
許多RF電路和系統(tǒng)采用感性元件，例如電感器和變壓器。這些電路的一些例子是壓控振蕩器、低噪聲放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)、功率組合器和功率放大器。由于半導(dǎo)體工藝的限制，集成電感器和變壓器已知具有較低的品質(zhì)(由例如品質(zhì)因數(shù)或Q，以及自諧振頻率導(dǎo)致)。此外，在低功率應(yīng)用中可以容忍集成無源元件的有限質(zhì)量(limited quality)。在高功率應(yīng)用中(例如基站)，這種集成無源元件由于其低效率很少在高功率電路中使用。設(shè)計電感器和變壓器的其他方法是采用標準的接合線制造技術(shù)，即與制造互連和封裝引線相同的技術(shù)。接合線電感器和變壓器避免了標準集成平面工藝的許多工藝限制。 例如，他們減小了電阻和基板損耗(從而增大了品質(zhì)因數(shù))，減小了電容寄生現(xiàn)象(從而增大了自諧振頻率)，并且能實質(zhì)上處理更高的電流。由于與周圍介質(zhì)之間的磁交互和制造形狀的變化，使用由接合線制成的感性元件的主要挑戰(zhàn)和問題之一是其具體值的相對較低的可預(yù)測性。可以通過實驗制造具有期望性能的接合線形狀，并且可以容易的復(fù)制這種形狀，通過使用具有環(huán)路控制能力的自動線接合機器可以控制制造產(chǎn)量和設(shè)計的接合線形狀的公差。接合線變壓器當前技術(shù)現(xiàn)狀的常見問題是為了制造初級繞組和次級繞組所需的許多串聯(lián)連線的復(fù)雜性。這些串聯(lián)連線需要達到期望的匝數(shù)比，接合線的每個環(huán)表示一匝。 在空間方面對每個串聯(lián)連線提供足夠的接合焊盤是低效的，并且使得每個連線變得昂貴。 此外，這種環(huán)路的串聯(lián)連線會增大結(jié)構(gòu)的電阻損耗，導(dǎo)致更低的功率效率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種接合線變壓器，包括多個并聯(lián)耦合的初級接合線；以及多個并聯(lián)耦合的次級接合線，每個次級接合線與對應(yīng)的初級接合線隔開并相對于該初級接合線而定向以在對應(yīng)的初級接合線與次級接合線之間獲得期望的互感，從而在該初級接合線與次級接合線之間提供磁耦合。本發(fā)明揭示了這樣的事實，耦合系數(shù)和變壓器比在受到變壓器繞組的匝數(shù)或“圈” 的數(shù)量影響的同時，最終由總體的幾何性質(zhì)限定，例如由繞組之間的間隔和他們的橫截面積限定。這意味著良好的變壓器不必需要多圈繞組；實際上，單圈(或半圈)也可以提供良好的磁耦合。優(yōu)選地，初級接合線的數(shù)量與次級接合線的數(shù)量相同?？蛇x地，初級接合線的數(shù)量與次級接合線的數(shù)量大致相同，例如少一點或多一點。典型地，每個初級接合線連接在第一和第二公共接合焊盤之間?？蛇x地，所述初級接合線可以連接到電路節(jié)點，使得流經(jīng)每個初級接合線的信號實質(zhì)上相同。
因此，可以通過直接的物理連接或通過每個接合線中具有等效信號的“虛擬”連接使初級接合線并聯(lián)電連接(也即，使相同的電流同時流經(jīng)每個接合線)。
類似地，每個次級接合線可以連接在第一和第二公共接合焊盤之間，以形成所述次級接合線的第一部分。
所得到的接合線變壓器可以進一步包括第三公共接合焊盤(bonding pad)，每個所述次級接合線從第二公共接合焊盤區(qū)延伸到第三公共接合焊盤區(qū)以形成次級接合線的第二部分，其中所述第一和第二部分中的每一個對在對應(yīng)的初級接合線與次級接合線之間獲得期望的互感作出貢獻。
因此，即使每個初級接合線優(yōu)選地只有單個線圈或匝，每個次級接合線也可以包括多個線圈或匝。由于能夠增大變壓器的匝數(shù)比，(通過并聯(lián)接合線形成的)次級繞組處的多個線圈或匝可以增強變壓器的性能，這對于阻抗變換器和其他相關(guān)應(yīng)用來說在帶寬方面是有利的。
所述次級接合線可以連接到電路節(jié)點，使得流經(jīng)每個次級接合線的信號實質(zhì)上相同。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種異相(outphasing)放大器系統(tǒng)，包括第一和第二功率放大器、以及根據(jù)本發(fā)明第一方面的第一和第二接合線變壓器，所述第一和第二接合線變壓器分別連接到所述第一和第二功率放大器中對應(yīng)的一個，以便所述第一和第二接合線變壓器合并所述第一和第二功率放大器產(chǎn)生的功率。
在該異相放大器中，第一和第二接合線變壓器的次級接合線可以通過跡線 (trace)耦合在一起，該跡線適合于具有期望的對地電容以用作異相放大器系統(tǒng)中的補償元件(例如所謂的希萊克斯補償，Chireix compensation)。
在一個實施例中，第一接合線變壓器具有磁化電感，所述磁化電感與直流饋送電感和補償電感的并聯(lián)組合相等，其中直流饋送電感把電源耦合到第一和/或第二功率放大器。由于接合線的磁化電感取決于并聯(lián)接合線的數(shù)量及其具體形狀，這會使得在第一和第二變壓器中得到不同形狀的接合線。
在另一實施例中，第一和第二接合線變壓器相同，并且他們的初級接合線并聯(lián)耦合，每個接合線變壓器的初級接合線具有的磁化電感等于每個功率放大器所需的直流饋送電感的兩倍，接合線變壓器的次級接合線分別耦合到第一和第二功率放大器的其中之一， 并且所述異相系統(tǒng)還包括將電源耦合到第一功率放大器的補償電感器，該補償電感器具有的值與所述第一功率放大器所需的直流饋送電感和異相補償電感的并聯(lián)組合相等。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種平衡-不平衡(balim)變壓器，包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的接合線變壓器，其中，所述初級接合線從正極端子延伸到公共的中心抽頭端子以及從該中心抽頭端子延伸到負極端子，以及次級接合線在公共第一和第二端子之間延伸。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種功率組合(combiner)器，包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的第一和第二接合線變壓器，其中所述第一變壓器的每個初級接合線連接在第一和第二接合條之間；第二變壓器的每個初級接合線連接在第三接合條和第二接合條之間； 第一變壓器的每個次級接合線連接在第四和第五接合條之間；以及第二變壓器的每個次級接合線連接在第六接合條和第五接合條之間。
第一變壓器(IOa)和第二變壓器(Ila)的初級接合線和/或次級接合線可以連接到電路節(jié)點，以使得在初級接合線和/或次級接合線的每個接合線中流經(jīng)的信號實質(zhì)上相同。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種功率放大器系統(tǒng)，例如根據(jù)本發(fā)明第二方面的異相放大器系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)包括第一和第二變壓器，布置為形成根據(jù)本發(fā)明第四方面的功率組合器。
因此，在根據(jù)本發(fā)明第二方面的異相放大器系統(tǒng)中，第一和第二變壓器可以布置為形成根據(jù)本發(fā)明第四方面的功率組合器。


下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的接合線變壓器的一個可能實施例的透視圖2a、2b和2c示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的接合線變壓器(包括在圖1中的)的可能實施方式的平面圖和側(cè)視圖3a和北示出了根據(jù)本發(fā)明的接合線變壓器的有效的等效電路；
圖4示出了采用根據(jù)本發(fā)明的基于變壓器的組合器的異相放大器系統(tǒng)的一部分的電路圖5示出了如何將基于變壓器的組合器與所謂的希萊克斯補償元件(補償電容器和補償電感器)集成在一起；
圖6示出了采用根據(jù)本發(fā)明的變壓器的另一異相放大器系統(tǒng)的一部分的電路圖7示出了利用根據(jù)本發(fā)明的變壓器制造的平衡-不平衡變壓器；和
圖8示出了包括兩個根據(jù)本發(fā)明的接合線變壓器的功率組合器。
具體實施方式
圖1示出了由接合線制成的變壓器的透視圖。第一組初級接合線1并聯(lián)連接在金屬接合條2和3之間。類似地，第二組次級接合線4并聯(lián)連接在金屬接合條5和6之間。初級接合線1和次級接合線4互相交叉(interdigitate)，并橫跨他們各自的接合條之間的間隙。因此，每對相鄰的初級接合線和次級接合線基于他們之間的磁耦合而形成變壓器。然而，由于接合線1和4是橫跨接合條2、3、5和6并聯(lián)電連接，組合來每對接合線的變壓器效應(yīng)。應(yīng)該理解，使用金屬接合條2、3、5和6形成初級接合線1和次級接合線4的并聯(lián)連接僅僅是一種可選方法。也可以由其他可能的方法，例如但不限制于在晶體管和電容器管芯 (die)上的接合焊盤、PCB金屬跡線(trace)等等。
圖加示意性示出了圖1的結(jié)構(gòu)的平面圖和側(cè)視圖。從第二個側(cè)視圖可以看到，不同于圖1中的接合線1與接合線4互相交叉，初級接合線1橫跨在次級接合線4上面。從第二側(cè)視圖可以看到，接合線1可以處于與接合線4相同的平面內(nèi)，這會導(dǎo)致間距更小，從而增加磁耦合系數(shù)。
圖2b示出了這種方案的一種變型，其中次級接合線由幾個串聯(lián)連接的部分構(gòu)成。 初級接合線1仍然在接合條2和3之間延伸。然而，次級接合線包括從接合條5延伸到接合條7a的第一部分如；從接合條7a延伸到接合條7b的第二部分4b ；以及從接合條7b延伸到接合條6的第三部分如。從該側(cè)視圖可以看到，接合線1處于與接合線部如相同的平面內(nèi)，并且接合線部4b處于與接合線部如相同的平面內(nèi)。接合線部4a、4b和如設(shè)計為使得次級接合線的橫截面積最大，以增強磁通量并因而提供更好的磁耦合。
圖2c示出了與圖2b的變型類似的另一變型，其中并聯(lián)的次級線圈由數(shù)個接合線部和在基板上串聯(lián)連接的導(dǎo)電跡線組成。初級接合線1仍然在接合條2和3之間延伸。然而，次級接合線圈包括從接合條5延伸到導(dǎo)電跡線4b的一個邊緣的第一接合線部如；第二部分是在基板8頂部的導(dǎo)電跡線4b ；以及第三部分是從導(dǎo)電跡線4b的另一邊緣延伸到接合條6的接合線如。從該側(cè)視圖可以看到，接合線1可以處于與接合線部如相同的平面內(nèi)。次級繞組部4a、4b和如設(shè)計為使得次級線圈的橫截面積最大，以增強磁通量并因而提供更好的磁耦合。并且，導(dǎo)電跡線4b可以如圖2c所示全部隔開，或者在單個導(dǎo)電板內(nèi)連接在一起。
在圖l、2a、2b和2c中，初級接合線和次級接合線1和4(包括圖2c的導(dǎo)電跡線 4b)通過金屬接合條2、3、5、6、7a和7b的直接連接電并聯(lián)。上述內(nèi)容顯示在圖3a中，同時還顯示了所得到的變壓器的等效模型，該模型的初級繞組具有電感Lp以及次級繞組具有電感Ls。通過耦合系數(shù)km表示繞組之間耦合。通過把多個接合線并聯(lián)在一起，使得電流分布均勻，并且可以大量減少電阻損耗?？偟鸟詈舷禂?shù)km被增大，并減小了每個繞組的電感Lp、 Ls °
在圖北中，與等效電路一起顯示了將接合線1并聯(lián)連接的第二種方式。在這種方式中，每個接合線的一端連接到接地端子(可以是交流地或直流地)，另一端連接到相應(yīng)晶體管。如果這些晶體管相同并且提供相同的信號，則該相同的信號會出現(xiàn)在接合線1中。這等效于對他們進行并聯(lián)的物理連接。
并聯(lián)接合線的數(shù)量是任意的，然而優(yōu)選的數(shù)量接近于對給定應(yīng)用來說合適結(jié)構(gòu)的最大數(shù)量。例如，如果晶體管管芯連接到變壓器端子的其中之一，則接合線對的最大數(shù)量由可用的晶體管管芯接合焊盤的數(shù)量(隔開與初級接合線1相同的間距)確定。如果使用類似傳輸線的金屬結(jié)構(gòu)，則該最大數(shù)量可以根據(jù)傳輸線的物理寬度確定。并聯(lián)接合線的數(shù)量及其形狀將確定變壓器每個繞組的總自感，并且可以根據(jù)應(yīng)用需要來設(shè)計這些值。
下面描述用于如何針對大晶體管管芯(在高RF功率晶體管中時)設(shè)置并聯(lián)接合線變壓器的示例。如果最小的接合線間距是150 μ m(取決于接合機器)，則變壓器每個繞組的最小間距是300 μ m。假定使用具有2. 4mm漏極接合焊盤的晶體管管芯(連續(xù)或不連續(xù))，初級繞組包括最多2. 4mm/300 μ m = 8對并聯(lián)接合線。次級繞組可具有接近8組并聯(lián)接合線的數(shù)量(例如7或9)，其中每對接合線在與初級接合線平面隔開150 μ m的平面內(nèi)平行延伸。
上述接合線變壓器可以實現(xiàn)高頻、高質(zhì)量和高功率的集總變壓器。這些變壓器的質(zhì)量(例如，在2. 14GHz處的品質(zhì)因數(shù)超過100)遠高于標準集成的平面變壓器(在相同頻率范圍下典型地具有10-15量級的品質(zhì)因數(shù))或?qū)Ｓ肐PD變壓器的質(zhì)量(具有典型的25 量級的品質(zhì)因數(shù))。此外，接合線變壓器是與目前RF系統(tǒng)的標準制造工藝兼容的低成本解決方案。
上述接合線變壓器的一個特別有用的應(yīng)用是異相放大器。異相放大器通過將由不同時變相位的信號驅(qū)動的兩個功率放大器的輸出相組合來產(chǎn)生調(diào)幅信號。相位調(diào)制使得兩個功率放大器輸出的瞬時矢量和跟隨期望的輸入信號幅度，從而允許放大幅度和相位信息。這種功率放大器的輸出在幅度上相等(即恒定的包絡(luò))，因而可以采用高效放大器。這消減了對支路放大器的線性度要求，使得放大器可以工作在高效率模式(例如，工作在非線性功率放大器類別，例如開關(guān)模式類別)。
異相放大器的一個關(guān)鍵改進是實現(xiàn)了可以通過各個放大器看到時變的負載，而不再是恒定的負載。每個等效的功率放大器負載是異相角的函數(shù)(是時變的輸入信號的函數(shù))。由于輸出功率減少，這種功率放大器負載的時間依賴性可以減少“功率系數(shù)”(或者， 等效地表示為“瞬時漏極/集電極效率”)?？梢酝ㄟ^在每個功率放大器前旁路無功的集總 (lumped)元件來電氣表現(xiàn)這種效果針對一個功率放大器的感性元件和針對另一個功率放大器的容性元件。通過在具有每個放大器支路的輸出的旁路中設(shè)置相對的電納，可以補償這種不期望的效應(yīng)。這些補償電納就是所謂的希萊克斯補償元件。理想地，這種補償可以有效保持每個支路PA的效率高達近似峰值功率以下10dB，這對于現(xiàn)代通信標準來說仍然相當理想。
異相放大器的多數(shù)現(xiàn)代實施方式采用了四分之一波長傳輸線來實現(xiàn)輸出組合器。 這限制了異相放大器的頻率表現(xiàn)。通過采用上面提到的接合線變壓器，可以克服高頻、高功率和高效率變壓器的缺陷。因此，可以利用這些變壓器實施高功率寬帶異相放大器。
這種異相放大器可以利用上述接合線變壓器實施為如圖4和5所示。圖1所示類型的兩個變壓器10、11實現(xiàn)了輸出組合器的磁芯。對變壓器10、11的磁化電感進行初始設(shè)計，以例如實現(xiàn)功率放大器的直流饋送電感。因此，變壓器10、11的兩個初級繞組IOaUla 提供了將電源電壓Vdd耦合到兩個放大器M1、M2中的每一個的DC路徑。功率放大器M1、M2 是E類功率放大器。對于E類功率放大器來說，對功率放大器Ml、M2使用有限的直流饋送電感(由初級繞組IOaUla提供)在輸出功率、最大工作頻率方面具有優(yōu)勢，并能得到比經(jīng)典的RF扼流圈E類功率放大器結(jié)構(gòu)更高的負載電阻。
在圖4和圖5的異相系統(tǒng)中，上面提到的補償元件可以放置在每個變壓器10、11 的初級側(cè)或次級側(cè)的任一側(cè)。在圖4中，可以看到容性補償元件12放置在變壓器11的次級側(cè)，感性元件13放置在變壓器10的初級側(cè)。通過這樣設(shè)置，可以通過實施基于接合線變壓器的組合器來吸收補償元件12和13。這顯示在圖5中。在該圖中，變壓器繞組10a、10b、 Ila和lib清楚地顯示為平行接合線，如圖1中所示。變壓器10最終設(shè)計為具有等于直流饋送電感(Le)和補償電感13(L02)的并聯(lián)組合的磁化電感。實際上，這種結(jié)構(gòu)在變壓器10 的形狀上相對于其他的變壓器11表現(xiàn)出微小變化。可以通過連接變壓器10和11的金屬跡線14的對地寄生電容來實施容性補償元件12。變壓器10、11的寄生電感元件(即漏電感)和金屬跡線14吸入到輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中。
這里描述的異相系統(tǒng)基于接合線變壓器原理是功率可調(diào)的。由于在異相放大器中使用的高功率RF晶體管制造成折疊(folded)晶體管，晶體管(和接合焊盤)的數(shù)量可以隨著晶體管的額定功率線性增加。接合線變壓器的磁化電感隨著并聯(lián)接合線組數(shù)量(該數(shù)量與可用的接合焊盤成比例，因而與晶體管的額定功率成比例)的增加而減少。為了維持給定的E類操作，如果晶體管輸出的寄生電容對于高功率系統(tǒng)增加，則直流饋送電感必須成比例的減少。
圖4和圖5的異相系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是變壓器10和11不需要單一的變壓器比(即， 不需要通過初級側(cè)到次級側(cè)的電感比補償非單一的耦合系數(shù))。磁耦合系數(shù)越高，組合器具有更寬帶寬的性能。因此，通過(以任意手段)控制輸出級的驅(qū)動信號的占空比，可以在多個頻率(即，異相性能可以被優(yōu)化為頻帶的函數(shù))和特定的工作頻率(即，基于可能的接合線變壓器組合器的制造公差對性能進行精細調(diào)諧)下提高異相系統(tǒng)的性能。
異相系統(tǒng)的另一變型顯示在圖6中。通過并聯(lián)的變壓器20、21的磁化電感設(shè)置第一支路中的E類電感Le?？梢酝ㄟ^由圖4和圖5所示變型中連接變壓器20、21的跡線提供的電容設(shè)置第一支路的容性補償元件22(CJ。第二支路中的E類直流饋送電感(Le)是附加的電感元件。第二支路的感性補償元件23 (L0)并聯(lián)連接到提供單一效應(yīng)電感的第二電感Le。輸出包括合并變壓器20、21的漏磁電感的多級LC匹配網(wǎng)絡(luò)。附加的電感元件23也可以轉(zhuǎn)移到輸出側(cè)。
上述異相系統(tǒng)相對于目前技術(shù)水平中特別用于基站應(yīng)用的異相系統(tǒng)提供了增強的功率效率。此外，還克服了功率可量測性的問題，使得可以在減小的空間內(nèi)實施超過100W 的設(shè)計。由于在異相系統(tǒng)的實施中使用集總變壓器元件，使得也可以增加頻率帶寬，從而有利于多頻帶放大器。此外，在組合器中兩個變壓器的磁化電感使得可以對異相系統(tǒng)的兩個功率放大器更簡單、更容易的實施E類調(diào)諧條件(timing condition).
上述接合線變壓器在基板中使用了導(dǎo)電焊盤，這些導(dǎo)電焊盤構(gòu)建在基板上以用于連接接合線?？梢曰诰唧w的應(yīng)用以不同的方式來布置這些焊盤，并且在需要時采取措施使得繞組端子處在結(jié)構(gòu)的任意側(cè)。作為實施該結(jié)構(gòu)的示例，圖7示出了平衡-不平衡變壓器/功率組合器，其可以用于寬帶工作的微分驅(qū)動功率放大器。
在該實例中，初級接合線30a、30b分別連接在正極端子31a和中心抽頭31c之間以及連接在負極端子31b和中心抽頭之間31c。次級接合線32連接在端子33a和3 之間。
可以使用標準化接合線工藝、技術(shù)和設(shè)備來實施上述接合線變壓器。這可以使得該接合線變壓器成本低廉，并且與當前RF電路和系統(tǒng)的制造技術(shù)兼容。仿真結(jié)果顯示， 這種變壓器可以在可能電感值的寬范圍內(nèi)獲得合理的良好磁耦合。此外，也可以獲得在 2. 14GHz下超過100的品質(zhì)因數(shù)。
在主要考慮功率傳輸?shù)膽?yīng)用中，變壓器效率可以定義為發(fā)送給負載的功率與輸入功率的比值。對于無源結(jié)構(gòu)，該值通常小于1，并且對于無損無源兩端口結(jié)構(gòu)理想地為1。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的變壓器可以獲得大約0. 97的值，這表示非常好的功率效率。
本發(fā)明可用于(可重構(gòu)的)發(fā)射機的連通性和蜂窩應(yīng)用，其中具有較高最大值與平均值比值(PAR)的調(diào)制標準需要功率放大器在較大的動態(tài)范圍和頻率范圍上是有效的。這些發(fā)射機對處理寬帶復(fù)包絡(luò)信號的系統(tǒng)有用，例如多載波GSM/EDGE、WCDMA、H&cPA、 WiMAX(OFDM)禾口 3G-LTE(OFDM)。
圖8顯示了包括兩個圖1所示類型的兩個接合線變壓器的功率組合器(均示意性顯示為透視圖)。在該示例中，第一變壓器10包括連接在第一接合焊盤40a和第二接合焊盤41之間的一組初級接合線10a。第二變壓器11的初級接合線Ila從第二接合焊盤41連接到第三接合焊盤40b。第一變壓器10的次級接合線IOb連接在第四接合焊盤4 和第五接合焊盤43之間，以及第二變壓器11的次級接合線IOb連接在第五接合焊盤43和第六接合焊盤42b之間。
如透視圖所示，第二和第五接合條41、43由可以與接合線相連的金屬跡線提供。 這與圖5所示的跡線14類似。跡線41、43可以設(shè)計為提供期望的對地電容，盡管這種設(shè)計不是必須的。
圖8的功率組合器可以用于提供兩個上述圖4到圖6描述的異相放大器系統(tǒng)中所需要的變壓器。還可以更一般地用作用于其他類型的功率放大器系統(tǒng)(即，不必須是異相放大器)的功率組合器。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以理解，也可以基于上述附圖、說明書和所附權(quán)利要求的研究對上述披露的實施例進行其他變型并有效的實施所要求保護的發(fā)明。在這些權(quán)利要求中，術(shù)語“包括/包含”不排除其他的元件或不知，并且不定冠詞“一”或“一個”也不排除多個的情況。單個的處理器或其他單元可以實現(xiàn)所述權(quán)利要求中所引用的多個項目的功能。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中所記載的某些手段不代表這些手段的組合不能被使用以獲益。權(quán)利要求中的任何附圖標記不應(yīng)解釋為限制其范圍。
權(quán)利要求
1.一種接合線變壓器，包括并聯(lián)耦合的多個初級接合線(1)；以及并聯(lián)耦合的多個次級接合線G)，每個次級接合線(4)與對應(yīng)的初級接合線(1)隔開并相對于該對應(yīng)的初級接合線(1)而定向，以在對應(yīng)的初級接合線(1)與次級接合線(4)之間獲得期望的互感，從而在所述初級接合線(1)與次級接合線(4)之間提供磁耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合線變壓器，其中初級接合線(1)的數(shù)量與次級接合線 (4)的數(shù)量相同。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的接合線變壓器，其中每個初級接合線(1)連接在第一公共接合焊盤和(2)第二公共接合焊盤(3)之間。
4.可根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接合線變壓器，其中所述初級接合線(1)連接到電路的節(jié)點，使得流經(jīng)每個初級接合線的信號實質(zhì)上相同。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的接合線變壓器，其中每個次級接合線(4)連接在第一公共接合焊盤(4)和第二公共接合焊盤(6)之間，以形成所述次級接合線的第一部分。
6.根據(jù)從屬于權(quán)利要求3的權(quán)利要求5所述的接合線變壓器，還包括第三公共接合焊盤(7a、7b)，每個所述次級接合線(4)從第二公共接合焊盤(6)延伸到第三公共接合焊盤(7a、7b)以形成次級接合線的第二部分，其中所述第一部分和第二部分中每一個對在對應(yīng)的初級接合線(1)與次級接合線(4)之間獲得期望的互感作出貢獻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的接合線變壓器，其中所述次級接合線(4)連接到電路的節(jié)點，使得流經(jīng)每個次級接合線的信號實質(zhì)上相同。
8.一種異相放大器系統(tǒng)，包括第一和第二功率放大器、以及第一接合線變壓器(10) 和第二接合線變壓器(11)，其中第一和第二接合線變壓器是根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的接合線變壓器，所述第一接合線變壓器(10)和第二接合線變壓器(11)分別連接到所述第一和第二功率放大器中的對應(yīng)一個，以便所述第一接合線變壓器(10)和第二接合線變壓器(11)合并所述第一和第二功率放大器產(chǎn)生的功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的異相放大器系統(tǒng)，其中第一(10)和第二接合線變壓器(11) 的次級接合線(4)通過跡線(14)耦合在一起，該跡線適合于具有期望的對地電容，以用作異相放大器系統(tǒng)中的補償元件。
10.在根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的異相放大器系統(tǒng)，其中第一接合線變壓器(10)具有磁化電感，所述磁化電感與直流饋送電感和補償電感的并聯(lián)組合相等，其中所述直流饋送電感把電源耦合到第一和/或第二功率放大器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的異相放大器系統(tǒng)，其中第一接合線變壓器(10)和第二接合線變壓器(11)相同并且他們的初級接合線(1)并聯(lián)耦合，每個接合線變壓器(10、11) 的初級接合線(1)具有的磁化電感等于每個功率放大器所需的直流饋送電感的兩倍，接合線變壓器(10、11)的次級接合線(14)分別耦合到第一和第二功率放大器中的對應(yīng)一個，以及所述異相系統(tǒng)還包括補償電感器(23)，用于將電源耦合到第一功率放大器，該補償電感器具有的值與所述第一功率放大器所需的直流饋送電感和異相補償電感的并聯(lián)組合相等。
12.—種平衡-不平衡變壓器，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合線變壓器，其中初級接合線(30a)從正極端子(31a)延伸到公共中心抽頭端子(31c)并從該中心抽頭端子(31c) 延伸到負極端子(31b)，以及次級接合線(32)在公共的第一端子(33a)和第二端子(3 )之間延伸。
13.—種包括第一和第二接合線變壓器的功率組合器，其中第一和第二接合線變壓器是根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合線變壓器，第一變壓器的每個初級接合線(IOa)連接在第一接合條(40a)和第二接合條之間；第二變壓器的每個初級接合線(Ila)連接在第三接合條(40b)和第二接合條Gl)之間；第一變壓器的每個次級接合線(IOb)連接在第四接合條(42a)和第五接合條之間；以及第二變壓器的每個次級接合線(lib)連接在第六接合條(42b)和第五接合條之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率組合器，其中第一變壓器(IOa)和第二變壓器(Ila) 的初級接合線和/或次級接合線連接到電路節(jié)點，使得在初級接合線和/或次級接合線的每個接合線中流經(jīng)的信號實質(zhì)上相同。
15.一種功率放大器系統(tǒng)，例如根據(jù)權(quán)利要求8所述的異相放大器系統(tǒng)，包括第一和第二變壓器，布置為形成根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的功率組合器。
全文摘要
一種接合線變壓器，包括并聯(lián)耦合的多個初級接合線(1)；并聯(lián)耦合的多個次級接合線(4)，每個次級接合線(4)與對應(yīng)的初級接合線(1)隔開并相對于該對應(yīng)的初級接合線(1)而定向，以在對應(yīng)的初級接合線(1)與次級接合線(4)之間獲得期望的互感，從而在該初級接合線(1)與次級接合線(4)之間提供電磁耦合。
文檔編號H01F41/04GK102543385SQ20111043308
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者利奧·C·N·第韋瑞德, 戴維·卡爾維洛·科爾特斯, 馬克·皮特·范德海登 申請人:Nxp股份有限公司