CN102782785A - 可变电容器以及对其进行驱动的方法 - Google Patents

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Abstract

这里公开了一种可变电容器及其驱动方法，所述可变电容器包括可移动的第一电极；以及形成有绝缘膜的位置固定的第二电极，并且其绝缘膜与移动的第一电极相接触。

Description

可变电容器以及对其进行驱动的方法
技术领域
本发明涉及一种可变电容器及其驱动方法。
背景技术
在移动通信系统中，RF（射频）模块被设计为支持若干频带，特别地，与频带直接相关的滤波器中所使用的电容器必须采用在每个频带具有不同电容值的可变电容器（也称作可变电抗）。
此外，RF模块的组件中的压控振荡器（VCO）能够通过调节施加于可变电容器的电压来获得电容值的变化，并且因此改变谐振频率。
因此，可变电容器是RF模块的可调谐滤波器或压控振荡器中非常重要的器件。
发明内容
技术问题
本发明解决了能够通过根据电极相重叠的面积大小确定电容值来实现可变电容器并且将可变范围操作至无穷大的难题。
问题的解决方案
本发明提供了一种可变电容器，其包括：可移动的第一电极；以及形成有绝缘膜的位置固定的第二电极，并且其绝缘膜与移动的第一电极相接触。
本发明提供了一种可变电容器，其包括：固定的第一电极；以及形成有绝缘膜的第二电极，所述绝缘膜在其移动时与所述第一电极相接触。
而且，移动所述第一电极或第二电极的驱动力是静电力、压电力、热驱动力和磁力之一。
而且，所述第一电极或第二电极被移动、固定紧密贴合于所述绝缘膜。
而且，所述第一电极或第二电极的移动通过2轴移动来执行。
本发明提供了一种可变电容器的驱动方法，包括：通过移动第一电极并且将其紧密贴合至第二电极中形成的绝缘膜，或者移动第二电极并且将第二电极的绝缘膜紧密贴合至第一电极而形成由绝缘膜和第二电极所构成的电容器；并且使得RF信号从第一电极流到第二电极或者从第二电极流到第一电极。
而且，根据第一电极与第二电极相重叠面积的大小，电容值变化。
此外，移动所述第一电极或第二电极的驱动力是静电力、压电力、热驱动力和磁力之一。
发明的有益效果
作为本发明的可变电容器的有益效果，由于第一电极固定地紧密贴合于形成有绝缘膜的第二电极，所设置的电容值在第一电极和第二电极之间施加了产生静电吸引力的高RF功率时根本不会发生变化。
此外，因为电容值基于第一电极与第二电极相重叠面积的大小而被确定，本发明的可变电容器具有能够操作可变电容器并且无穷大操作可变范围的效果。
附图说明
图1是用于描述根据本发明的可变电容器的示意性概念图；
图2a和2b是用于描述在根据本发明的可变电容器中电容值发生变化的操作的概念截面图；
图3a至3d是用于描述根据本发明的可变电容器的驱动方法的概念图；并且
图4a和4b是用于描述在根据本发明的可变电容器中移动的电极的概念图。
具体实施方式
此后，将参考附图对本发明的实施例进行描述。
图1是用于描述根据本发明的可变电容器的示意性概念图。
根据本发明的可变电容器具有以下构造，包括：可移动的第一电极100；以及形成有绝缘膜210的位置固定的第二电极200，并且其中第一电极100被移动接触其绝缘膜210。
也就是说，第一电极100从图1的初始状态“A”区域进行移动并且随后贴附绝缘膜210，因此形成由第一电极100、绝缘膜210和第二电极200构成的电容器。
此时，根据第一电极100与第二电极200相重叠面积的大小，电容值不同，由此使得能够操作可变电容器。
这里，在初始状态保持为距第二电极200的浮动状态的第一电极100可以被称作上部电极，而位于第一电极100下方的第二电极可以被称作下部电极。
而且，RF信号可以从第一电极100到第二电极200或者从第二电极200到第一电极100流动，之后RF信号通过由第一电极100、绝缘膜210和第二电极200所构成的电容器。
在考虑到第一电极100固定地紧密附着至第二电极时，本发明这样的可变电容器的优点在于所设置的电容值在第一电极100和第二电极200之间施加产生静电吸引力的高RF功率时并不发生变化。
而且，本发明的可变电容器使其电容值基于第一电极100与第二电极200相重叠面积的大小而被确定，因此使得能够操作可变电容器并且将其可变范围（也就是调谐比）操作至无穷大。
图2a和2b是用于描述在根据本发明的可变电容器中通过其改变电容值的操作的示意性概念图。
可变电容器的第一电极100从浮动在第二电极200上的初始状态进行移动并且贴附于第二电极200中形成的绝缘膜210。
此时，形成了由第一电极100、绝缘膜210和第二电极200构成的电容器。
在第一电极100贴附于绝缘膜210的状态下，基于第一电极与第二电极相重叠面积的大小，电容值变化。
也就是说，第一电极100与第二电极200相重叠的面积在图2a中为“d1”而在图2b中为“d2”，并且当“d2”大于“d1”时，图2b的状态比图2a的状态具有更大的电容值。
另一方面，本发明可以包括一种电容器结构以及能够改变电容值的驱动方法，其中以具有不同介电常数的多个绝缘膜来应用绝缘膜210，执行移动第一电极100并且贴附绝缘膜210的操作，以使得多个绝缘膜中的至少一个处于第一电极100和第二电极200之间以调节绝缘膜210的介电常数。
图3a至3d是用于描述根据本发明的可变电容器的驱动方法的概念图。
描述根据本发明的可变电容器的驱动方法，首先，如图3a所示，在第一电极100浮动在第二电极200的上表面上方的状态下，第一电极100在X方向移动，如图3b所示。
也就是说，参见图3b，第一电极100从初始状态“A”向X方向移动。
接下来，在使得第一电极100向X方向移动的状态“B”中，通过将第一电极100移动到Y方向中，第一电极100被紧密附着并固定到第二电极200中形成的绝缘膜210（图3c）。
这里，取决于第一电极100移动到X方向中的程度，确定第一电极100与第二电极200相重叠面积的大小，并且决定电容值。
此时，可以执行本发明的可变电容器的驱动方法，其还包括以下步骤：将第一电极100紧贴并固定到第二电极200中形成的绝缘膜210，随后使得RF信号从第一电极100流向第二电极200或者从第二电极200流向第一电极100。
此后，如图3d所示，为了第一电极100下一次紧密附着并固定到绝缘膜210时重新改变电容值，通过将第一电极100从紧密附着并固定到绝缘膜210的状态“C”移动到Y方向和X方向中，第一电极100回复到如图3a的初始状态。
图4a和4b是用于描述在根据本发明的可变电容器移动的电极的概念截面图。
如上所述，在根据本发明的可变电容器中，第一电极100可以向第二电极200移动，并且第二电极200可以向第一电极100移动。
在被配置为第二电极200向第一电极100的方向移动的可变电容器中，第一电极100必须是固定的。
因此，该可变电容器在其制造时包括固定的第一电极100；以及形成有绝缘膜210的第二电极200，并且在第二电极200移动时绝缘膜210与第一电极100相接触。
最后，如图4a，将第一电极100向第二电极200的方向移动的可变电容器通过执行将第一电极100向X方向和Y方向移动来实现电容器。
而且，如图4b所示，将第二电极200向第一电极100的方向移动的可变电容器通过执行将第二电极200向Y方向和X方向移动而来实现电容器。
这里，将第一电极100向第二电极200移动或者将第二电极200向第一电极100移动的驱动力可以以静电力、压电力、热驱动力和磁力中的任意一个来施加。
而且，根据本发明的可变电容器可以包括将第一电极100向第二电极200移动或者将第二电极200向第一电极100方向移动的驱动部件。
这里，驱动部件可以通过各种结构或组件来实现，而并不局限于特定的结构和技术部件。
而且，将第一电极100向第二电极200移动或者将第二电极200以第一电极100的方向移动的移动可以通过2轴移动或3轴移动来运动。
例如，如上所描述，2轴移动使得第一电极100或第二电极200在X方向和Y方向或者在Y方向和X方向上运动。
虽然已经仅关于具体示例对本发明进行了描述，但是本领域技术人员清楚的是，可以在本发明的范围内进行各种修改和变化。并且，这样的修改和变化显然属于所附权利要求。
工业实用性
本发明可以实现一种可变电容器，其能够将变化范围操作至无限大，改善应用了该可变电容器的器件的特性。

Claims (11)

1.一种可变电容器，其特征在于：
可移动的第一电极；和
形成有绝缘膜的位置固定的第二电极，并且其绝缘膜与移动的所述第一电极相接触。
2.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于移动所述第一电极或所述第二电极的驱动力是静电力、压电力、热驱动力和磁力之一。
3.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于所述第一电极或所述第二电极被移动、固定紧密贴合于所述绝缘膜。
4.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于所述第一电极或所述第二电极的移动通过2轴移动来完成。
5.一种可变电容器，其特征在于：
固定的第一电极；和
形成有绝缘膜的第二电极，所述绝缘膜在其移动时与所述第一电极相接触。
6.根据权利要求5所述的可变电容器，其特征在于移动所述第一电极或所述第二电极的驱动力是静电力、压电力、热驱动力和磁力之一。
7.根据权利要求5所述的可变电容器，其特征在于所述第一电极或所述第二电极被移动、固定紧密贴合于所述绝缘膜。
8.根据权利要求5所述的可变电容器，其特征在于所述第一电极或所述第二电极的移动通过2轴移动来完成。
9.一种可变电容器的驱动方法，其特征在于：
通过移动第一电极并且将其紧密贴合于在第二电极中形成的绝缘膜，或者移动所述第二电极并且将所述第二电极的所述绝缘膜紧密贴合于所述第一电极，来形成由所述绝缘膜和所述第二电极所构成的电容器；以及
使得RF信号从所述第一电极流到所述第二电极或者从所述第二电极流到所述第一电极。
10.根据权利要求9所述的可变电容器的驱动方法，其特征在于根据所述第一电极与所述第二电极相重叠面积的大小，电容值变化。
11.根据权利要求9所述的可变电容器的驱动方法，其特征在于，移动所述第一电极或所述第二电极的驱动力是静电力、压电力、热驱动力和磁力之一。
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