CN105210292B - 调谐系统、装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

在本文中提供了用于被配置为在宽范围的频率内操作的电感调谐系统的系统和实施方式。在一些实施例中，在本文中描述的主题可以包括一种电感调谐系统，该电感调谐系统包括连接至第一端子的至少一个电感器，该至少一个电感器包括基本上彼此磁性耦合的多个电感元件，其中，在所述电感元件之间的间距基本上小于绕组的直径。至少一个电容器可以连接在所述多个电感元件中的一个或多个与第二端子之间。

Description

调谐系统、装置以及方法
优先权要求
本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时专利申请序号61/794,982的权益，该申请的全部内容通过引证结合于此。
技术领域
在本文中公开的主题总体上涉及电气电感器的操作和实施方式。更具体而言，在本文中公开的主题涉及操作可调谐的谐振器的系统和实施方式。
背景技术
对于现代蜂窝通信系统，可取地具有可以支持多个频带(例如，3GPP、LTE带)的手持式装置。在传统上使用固定的多谐振天线等装置，实现在多个频带内操作的能力。然而，固定的多谐振天线可以由其能够实现的谐振的数量限制，并且这种谐振的相关联的带宽不足以支持大量频带。近年来，可调谐的单谐振天线还用于支持多频带操作。然而，由于装置部件约束条件，所以可调谐的单谐振天线具有有限的调谐范围。例如，在一个或多个天线置于串联配置中时，调谐范围可以由在天线的Cmax/Cmin之间电容比或者在串联阻抗值与并联寄生阻抗值之间的比率等因素限制。
因此，可取的是实现用于在宽范围的频率上调谐电感的系统。
发明内容
根据本公开，提供了电感调谐系统、装置以及方法。在一个方面中，一种电感调谐系统可以包括连接至第一端子的至少一个电感器，所述至少一个电感器包括基本上彼此磁性耦合的多个电感元件，其中在所述电感元件之间的间距基本上小于绕组的直径。可以将至少一个电容器连接在所述多个电感元件中的一个或多个与第二端子之间。
在另一方面中，提供了一种用于调谐电气谐振器的电感的方法。所述方法可以包括将至少一个电感器连接至第一端子，所述至少一个电感器包括基本上彼此磁性耦合的多个电感元件，其中，在所述电感元件之间的间距基本上小于绕组的直径。所述方法可以进一步包括将至少一个电容器连接在所述多个电感元件中的一个或多个与第二端子之间，并且选择性地调整所述至少一个电容器的电容以调整所述至少一个电感器的电感。
虽然在上文中陈述了本文中公开的主题的一些方面，并且这些方面完全或部分由目前公开的主题实现，但是在结合在下文中最佳描述的附图进行时，随着描述的进展，其他方面显而易见。
附图说明
从以下详细描述中，更容易理解本主题的特征和优点，应结合仅仅通过解释性和非限制性实例提供的附图读取所述详细描述，并且其中：
图1是根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的示意图；
图2示出了根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的频率响应图；
图3A至图3D示出了根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的各种操作；
图4A至图4C是根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的不同信号馈电配置；
图5示出了利用根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的天线结构；
图6A至图6C示出了将电场耦合到根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统内的各种配置；
图7A至图7C示出了根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的各种实施方式；
图8A和图8B是使用嵌入式晶片级球栅阵列(embedded wafer level ball gridaray)(eWLB)技术封装的电感调谐系统的剖视图，其示出了根据目前公开的主题的各种实施例的侧视图；
图9示出了根据目前公开的主题的各种实施例的垂直电感器的一个示例性配置；
图10示出了根据目前公开的主题的各种实施例的多层平面电感器；
图11示出了根据目前公开的主题的各种实施例的安装在印刷电路板(PCB)上的电感调谐系统；
图12示出了根据目前公开的主题的各种实施例的安装在PCB上的另一个电感调谐系统；
图13A和图13B示出了一种配置，其中电感调谐系统可以根据目前公开的主题的各种实施例整合到PCB基板内；
图14A和图14B示出了一种实施方式，其中电感器根据目前公开的主题的各种实施例安装到电路层压层的边缘中；
图15A和图15B是根据目前公开的主题的各种实施例的可调谐的螺旋形谐振器的示例性配置；
图16A至图19B是根据目前公开的主题的各种实施例的可调谐的螺旋形谐振器的示例性实施方式；以及
图20示出了根据目前公开的主题的各种实施例的安装在PCB基板上的可调谐的螺旋形谐振器的示例性实施方式。
具体实施例
本主题提供了使用电感调谐系统的系统、装置以及方法，所述电感调谐系统包括多个可调谐电容器，所述电容器可以在宽频率范围上调谐电感和阻抗。这种电感调谐系统可以容易地实现在PCB/PWB基板上，该基板可以减小可调谐天线的尺寸，使其更牢固，更容易与其他电路部件整合，并且同时在广泛的频率之上保持恒定的特性阻抗。
图1是根据目前公开的主题的各种实施例的电感调谐系统的示意图。如在图1中所示，通常表示为100的电感调谐系统可以包括电感器L，该电感器包括分布在整个电感器L上的N个绕组L1到LN，其中，N是可选择的整数值。在一些实施例中，在每个绕组L1到LN之间的间距远远小于其直径，从而绕组L1到LN可以彼此基本上磁性耦合。一个或多个可变电容器(例如，电容器C0至CM)可以连接至电感器L的多个分接头(tap)W1到WN，其中，分接头可以是连接电感器L的两个绕组L1到LN的节点。为了说明在本文中公开的主题的目的，一个可变电容器连接至第一连接点T1，并且可变电容器C0至CM均可以连接至第二连接点T2。例如，可变电容器C0可以连接至第一分接头W1，可变电容器C1可以连接至第二分接头W2，并且可变电容器C2可以连接至第n个分接头W3。然而，似乎合理的是，特定的分接头/绕组没有与其连接的电容器。而且，在图1中示出的第一用于低频操作和第二连接点T2可以连接至其他电抗元件(例如，串联或并联电容器和/或串联或并联电感器)，并且同样，电感调谐系统100不需要通过操作频率自谐振。
在一些实施例中，电容器C0至CM可以是通过改变电场或电流来控制的半导体装置(例如，CMOS、PHEMT、绝缘硅片(SOI)、微机电系统(MEMS)、可调谐陶瓷、BST)。使用机电驱动(例如，MEMS)、电场驱动(例如，销二极管、可调谐电介质)或连接至电容阵列的电气半导体开关，可以实现可变电容。电气半导体开关可以基于电压场切换(例如，PHEMT、CMOS)或电流切换(例如，双极型晶体管，例如，GaAs HBT)。而且，在一些实施例中，电容器C0至CM可以使用一个或多个串联总线(例如，SPI、RFFE、I2C)或与半导体装置(例如，晶体管、栅极、ADC)配合的可编程寄存器可编程，以产生可变电容值。在一些实施例中，根据二进制加权方案或线性加权方案，可变电容值可以可编程为整数个离散电容设置。
在一些实施例中，电感调谐系统100的阻抗值可以最主要受到具有最大电容值的一个可变电容器C0到CM的影响。例如，如果电容器C0到CM的电容值控制为具有较低的电容值，那么电感调谐系统100的阻抗值可以由在分接头WN到W1之间串联的电感值以及电容器C0的电容值有效地控制。同样，如果电容器C0和C2至CM被配置为具有低电容值，那么电感调谐系统100的阻抗值可以由从分接头WM到W2串联的电感值以及电容器C1的电容值确定。同样，在电容器C0至CM之间的特定电容器CX被配置为具有与剩余的电容器C0至CM的电容值相比较大的电容值时，电感调谐系统100的阻抗值可以相应地由从第一连接点T1到与电容器CX连接的分接头串联的电感值和电容器CX的电容值控制。这个配置使电感调谐系统100实现比传统系统更宽的调谐范围，其中，调谐范围由调谐电容比(例如，Cmax/Cmin)限制。如图2中所示，电感调谐系统100可以被配置为提供在大的频率范围(例如，1.6GHz到2.8GHz)上的阻抗匹配，具有与传统系统相似的效率。
在一些实施例中，在图1中示出的配置还可以给系统设计人员提供在宽频率范围之上精确并且方便地控制系统的特性阻抗(例如，以在频率范围之上保持特性阻抗恒定)，从而提高蜂窝通信系统的性能。例如，对于多频带应用，可以选择电容值及其沿着电感器L的位置(如图1中所示，在电感器L上所选择的连接至相应的分接头的一个电容器C0至CM)，以便谐振电容的阻抗可以保持恒定。
在一些实施例中，由电感调谐系统100示出的一般概念可以用于进一步提高谐振器的调谐范围，减少或消除在电容调谐元件内的寄生效应。图3A示出了根据目前公开的主题的一个实施例的通常表示为300的电感调谐系统的示意图。电感调谐系统300可以包括电感器302，其包括通过电感器302的长度分布的多个绕组L1至L4。可变电容器C0至C3可以连接至电感器302的分接头W1至W4，并且可以用于调整电感调谐系统300的阻抗值。在一些实施例中，可以通过使用可变电容器C0，调谐最低频率(例如，fmin)，来尽可能减少在电容调谐元件内的寄生效应。例如，对于低频带，与电容器C1至C3相比，C0可以调整为具有高电容值，并且同样，电感调谐系统300的谐振频率可以由电感器302的最大总电感(例如，在所有绕组L1+L2+L3+L4上的总电感)和电容器C0的电容值确定，如图3B中所示。对于高频带，电感调谐系统300可以被配置为在多谐振模式中操作。
如图3C和图3D中所述，可变电容器C3的电容值可以选择性地调整为与第四绕组L4的电感值谐振，而可变电容器C0至C2可以选择性调谐为通过第一绕组L1和第二绕组L2的电感值实现高阻抗值(例如，接近操作频率的并联谐振)。同样，由于C3是用于调谐谐振频率的主要可变电容器，所以电容器C0至C2的电容值可以保持较小，从而还减少与电容器C0-C2相关联的寄生效应。而且，由于最小电容Cmin至少部分由寄生电容确定，所以最小电容Cmin可以由上述配置减小。因此，由于电感调谐系统300的频率调谐范围至少部分取决于在最小电容Cmin与最大电容Cmax之间的比率(例如，Cmax/Cmin)，所以与传统系统相比，系统300可以在更宽的频率范围内操作。
在一些实施例中，在图1中描述的电感调谐系统100可以使用多个电感器(例如，SMD电感器)或具有分接头输出的单个多匝电感器(例如，螺旋型)实现。图4A至图4C示出了根据目前公开的主题的各种实施例的具有一个或多个分接头输出的多匝电感器。在一些实施例中，通常表示为400的多匝电感调谐系统的第一配置可以是三端子系统，例如，在图4A中示出的。除了第一连接点T1和第二连接点T2以外，多匝电感调谐系统400还可以包括绑定至电容器C0的第三连接点T3。而且，在一些实施例中，如图4B中所示，通常表示为402的多匝电感调谐系统的第二配置可以配置为促使第二连接点T2和第三连接点T3耦合在一起，使系统402有效地成为双端子系统。更进一步地，在一些实施例中，如图4C中所示，通常表示为404的多匝电感调谐系统的第三配置可以具有第三连接点T3，其耦合至第二连接点T2并且还绑定至信号地，使多匝电感调谐系统404有效地成为单端子系统。
在一些实施例中，前面在图1中公开的一般原理可以应用于天线元件中，以构成可调谐的天线结构。图5示出了根据目前公开的主题的实施例的通常表示为500的天线结构。天线结构500可以包括多匝电感器504，其包括多个绕组L1到LM。可变电容器C0至CM可以连接至电感器504的分接头，并且可以相应地调整，以产生期望的阻抗值。在一些实施例中，电容器C0至CM和电感器504可以有效地用作LC梯形网络，并且天线元件(即，天线耦合板502)可以绑定至电感器504，用于耦合电场和/或电流，其中，天线元件可以是电感材料，其被设计为辐射电场或磁场，有时直接耦合至远场。在一些实施例中，天线元件可以是天线耦合元件，其将其电场或磁场耦合至另一个导电主体，从而引起可以进一步耦合至远场的电流或电场。在一些实施例中，电场可以电容地耦合至天线结构500，并且LC阶梯可以调谐成通过谐振器的多个频率谐振。而且，LC阶梯可以调谐谐振频率，以便谐振器可以有效地模制成接近谐振频率的串联L、并联C。同样，LC梯形网络与天线耦合板502的电容一起可以有效地形成组合式等效Pi网络，其中，组合式等效Pi网络可以控制谐振频率。如前面所公开的(例如，图3A至图3D)，尽管可变电容器C0至CM可以包括一些固定的不可变电容(例如，寄生电容)，LC梯形网络也可以在宽频率范围之上有利地提供频率调谐。此外，这种LC梯形网络还使系统设计人员控制谐振器的特性阻抗(例如，在宽频率范围之上保持特性阻抗恒定)。
在一些实施例中，天线元件可以是导电板(例如，补丁)或具有圆柱形形状的导电材料(例如，电线)。在一些实施例中，天线元件可以是通过冲压、铸造、蚀刻或激光直接成型(LDS)制造的导电几何形状。在一些实施例中，天线元件可以由电气连接器代替，其中，电气连接器可以连接至另一个天线元件。
在这方面，例如，图6A至图6C示出了各种配置，其中，可以将电场耦合到根据目前公开的主题的实施例的天线结构(例如，天线结构500)内。如图6A中所示，电场可以从馈电端子P1中并且通过电容器602电容地耦合至天线耦合板502。可替代地或者另外地，在一些实施例中，如图6B中所示，电场可以从馈电端子T1中通过另一个耦合板604耦合至天线耦合板502。在更进一步的替换物中，馈电端子T1可以通过固定的或可变的电容器电容地耦合到天线耦合板502内。例如，在LC梯形网络内的一个可变电容器可以与地面断开并且反而绑定至馈电端子T1。在又一个实施例中，磁场还可以通过天线耦合板502耦合到天线结构500内。
为了实现具有任何以上设置的电感调谐系统，系统可以通过各种配置中的任一个构成。在一些实施例中，例如，使用平面技术制造的垂直电感器可以用于电感调谐目的。图9示出了根据目前公开的主题的实施例的通常表示为900的垂直电感器的一个示例性配置。电感器900可以包括有效地用作多匝电感器的绕组的多个层1结构902以及多个层2结构904。具体而言，例如，层1结构902和层2结构904可以固定在基板(未示出)的相反侧上并且由多个通孔906连接，如图9中所示，其中，通孔的厚度或长度可以与基板的厚度基本上相同。在一些实施例中，在每个层1结构902和层2结构904之间的间隙g可以足够窄，以便由层1结构902和层2结构904生成的磁场耦合在一起。在一些实施例中，由电感器900生成的磁场可以是水平场，并且磁场可以与大约位于电感器中间的匝的中心对准，以形成粗糙偶极子。而且，连接端子可以绑定至层1结构902和/或层2结构904中的任一个或这两者，作为电感器900的馈电。
在一个可替代的物理配置中，多层电感器可以供电感调谐系统使用。如图10中所示，例如，通过多个通孔1004连接多个基本上平面绕组1002，可以制造多层平面电感器1000。每个基本上平面绕组1002可以固定至非导电层压表面(例如，PCB)并且用作多匝电感器的绕组。而且，每个基本上平面绕组1002可以由具有厚度g的非导电层压层隔开，以便由每个基本上平面绕组1002生成的磁场可以耦合在一起。
在一些实施例中，在图1中公开的一般概念可以在封闭空间内实现。图7A和图7B示出了根据目前公开的主题的实施例的电感调谐系统的各种实施方式。如图7A中所示，例如，包括多个绕组的电感器700可以固定至非导电层压基板702(例如，PCB或PWB)，其中，非导电层压基板702可以进一步连接至电容器阵列。例如，电感器700可以由导电材料(例如，铜、铝、金、银等)的单段绕线构成，其中，电感器700的一个或多个分接头可以使用焊料状材料704或引线接合法与导电电路层压材料706连接。在一些实施例中，电容器阵列708可以固定至非导电层压基板702的相反侧并且通过多个通孔连接710连接至电感器700。例如，电容器阵列708可以包括多个可变电容器，并且每个可变电容器可以使用焊料状材料704(例如，焊料球或焊膏)或引线接合技术与导电电路层压材料706连接。通过非导电层压基板702构成的多个通孔710可以通过连接导电电路层压材料706，来连接在电感器700上的分接头和单独可变电容器。而且，可以使用导电电路层压材料706，构造第一连接点T1和第二连接点T2，以提供输入和/或馈电端子。这个配置有利地允许在封闭空间内实现电感调谐系统，这可以造成提高谐振器品质因子(例如，低互电感器接触损耗等)。
在一些实施例中，SMD或SMT电感器和电容器可以用于实现LC梯形网络，用于电感调谐目的。图7C示出了根据目前公开的主题的各种实施例的包括SMD部件的LC梯形网络的一个示例性配置。如图7C中所示，SMD电感器L1至L4可以通过焊接通过导电踪迹712电气耦合至SMD电容器C1至C5，并且SMD电感器L1至L4可以彼此紧密接近，以便其生成的磁场可以耦合在一起。在一些实施例中，每个电感器L1至L4可以用作多匝电感器的绕组，并且电容器C1至C5可以连接至在两个电感器之间的节点，用于调谐阻抗。而且，连接端子714、716以及718均可以绑定至电容器，用于提供控制信号和/或耦合至另一个天线元件。
在一些实施例中，在图1中公开的一般概念可以使用嵌入式晶片极球栅阵列(eWLB)封装技术实现。图8A示出了根据目前公开的主题的实施例的为eWLB工艺准备的人造或处理晶片的剖视图。如图8A中所示，多个装置芯片802可以首先放置或填充在人造晶片800上，其中，装置芯片802可以包括电路以及可变电容器阵列。然后，在装置芯片802之间的空间可以装有模具化合物808，其中，模具化合物808可以包括二氧化硅填料，以使其机械性能与硅相似。可以放置互连，例如，焊料球806和RDL 812，用于给装置芯片802提供电气连接。在一些实施例中，连接通孔804可以通过装置芯片802蚀刻，用于提供额外的电气连接。模具化合物808可以沿着模头线810切成方块，并且可以获得单独装置芯片802，用于与其他装置部件进一步组装。
图8B示出了根据目前公开的主题的实施例的使用eWLB封装的总体上表示为840的电感调谐结构的剖视图。结构840可以包括嵌入模具化合物842内的装置芯片846，其中，装置846可以包括可变电容器和其他电路的阵列。互连(例如，焊料球844和RDL 848)可以在芯片846与其他装置部件(例如，电感器850)之间提供电气连接。电感器850可以进一步连接至天线元件852，用于给天线提供阻抗调谐。这个配置可以有利地具有扇出区域，其中，额外的输入/输出端子可以整合到单个装置结构(例如，结构840)内，从而增大I/O密度，并且提高工艺容易性和整合灵活性。
在一些实施例中，电感调谐系统可以使用多匝或多分接头电感器在印刷电路板(PCB)或印刷接线板(PWB)上实现。图11示出了根据目前公开的主题的实施例的安装在PCB或PWB表面上的通常表示为1100的电感调谐系统。如图11中所示，多匝电感器1104和电容器阵列1102可以固定至非导电层压材料层1106的相反侧，其中，电容器阵列可以包括多个可变电容器。在一些实施例中，在电容器阵列1102内的单独电容器可以通过多个通孔1108连接至电感器1104的单独绕组，通过层1106蚀刻所述通孔，其中，电感器1104的绕组使用导电材料(例如，焊料球)连接至通孔1108。而且，电容器阵列1102可以在非导电层压材料层1106的背面上倒装芯片并且通过一个或多个支架1110封装在空腔内，其中，支架1110可以安装在PCB/PWB或模块层压表面1112上。通孔11141、11142可以通过支架1110蚀刻，用于提供信号馈电和/或电气连接。例如，天线元件1116(例如，成型的金属薄片)可以电气耦合至电感器1104的第一端子，其中，第一端子可以通过通孔11142电容地耦合至天线馈电点1120。可替代地，天线馈电可以直接绑定至天线元件1116或者连接至在电容器阵列1102内的一个或多个电容器。在一些实施例中，电感器1104还可以是金属薄片电感器，并且第二端子1122可以绑定至电感器1104，其中，第二端子1122可以绑定至接地、控制信号或电源电压。应注意的是，即使使用单线制造的多匝电感器用于在此处示出一般概念，也可以方便地使用其他类型的电感器(例如，SMD/SMT电感器)。例如，SMD电感器和电容器可以表面安装到层1106中并且封装在空腔内，如上所述。
图12示出了根据目前公开的主题的实施例的在PCB上实现的通常表示为1200的电感调谐系统的另一个配置。如图12中所示，电容器阵列1202和多匝电感器1204可以连接至非导电层压层1208的相反侧，其中，电容器阵列1202可以包括多个可变电容器，其通过多个通孔1206连接至电感器1204的绕组。配置1200可以进一步包括支架12101、12102以及12103，其放在非导电层压层1208与PCB基板1212之间，其中，通孔12141、12142以及12143可以通过支架12101和12102蚀刻，用于提供电信号和/或偏压。天线元件1216(例如，天线耦合板)可以绑定至电容器阵列1202的一个或多个可变电容器。馈电耦合板1218可以是与天线元件1216隔开的层压层1208的相反侧。馈电耦合板1218通过嵌入支架12102内的通孔12102连接至信号馈电点1220。由馈电耦合板1218接收的信号馈电可以电容地耦合至天线元件1216。可替代地，可以将信号直接馈电给天线元件1216(例如，倒F天线)或者耦合到电感器1214的馈电端子或者电容器阵列1202的电容器内。配置1200可以进一步包括第一接地板1222，其通过多个通孔绑定至第二接地板1224，其中，第二接地板1224可以固定至远离电感器1214和电容器阵列1212的PCB基板1212的相反侧。第二接地板1224可以通过嵌入支架12101内的通孔12142给电容器阵列1202提供接地。配置1200可以进一步包括连接端子1226，其中，控制信号可以从端子1226中通过嵌入支架12101内的通孔12143耦合到电容器阵列1202内。另外，固定的支架12101和12102可以有效地起到屏蔽壁(shielding wall)的作用，从不想要的物理接触件封装电感器1214，从而提高总体装置可靠性。
图13A和图13B示出了通常表示为1300的又一种配置，其中，电感调谐系统可以根据目前公开的主题的实施例整合在PCB上。在一些实施例中，电感器和天线元件(例如，天线板块)可以由单块成型的片状金属构造。如图13A中所示，配置1300可以包括电感器1302和天线耦合版1304，其由单块成型金属薄片制成并且固定至PCB基板1306的表面(例如，顶面)。电感器1302可以电气耦合至电容器阵列1308，其中，电容器阵列1308可以固定至基板1306的相同顶面或者在相反表面(例如，底面)上。例如，电容器阵列1308可以使用互连材料(例如，焊料球)在基板1306的底面上倒装芯片，并且多个通孔可以通过连接电容器阵列1308和电感器1302的基板1306蚀刻。可替代地，电容器阵列1308可以耦合至与电感器1302相同的顶面(例如，使用焊料状材料)，并且可以通过导电踪迹连接至电感器1302。
图13B示出了根据目前公开的主题的实施例的配置1300的顶视图。如图13B中所示，天线元件1304和电感器1302均可以固定在PCB基板1306的顶面上。天线元件1304可以是电气耦合至电感器1302的天线耦合板，并且电感器1302可以是多匝电感器，其由弯曲的金属薄片制成。电容器阵列1308可以包括多个可变电容器，其中，所述可变电容器可以通过多个导电踪迹连接至电感器1302的绕组。可替代地，电容器阵列1308可以连接至基板1306的背面(未示出)并且通过多个通孔连接至电感器1302。
在一些实施例中，电感调谐系统可以具有安装在电路层压层的边缘上的电感器和/或电容器阵列。图14A和图14B示出了通常表示为1400的一种实施方式，其中，电感器根据目前公开的主题的实施例安装到电路层压层的边缘中。如图14A中所示，电感器1404可以安装在电路层压材料1410的边缘上，并且电容器阵列1406可以使用互连材料(例如，焊料球)固定至所述层压材料1410的顶面。电容器阵列1406可以包括多个可变电容器并且通过多个导电踪迹(未示出)连接至电感器1404。电路层压材料1410可以安装在PCB基板1402上，其中，还可以安装额外电路部件。
图14B示出了根据目前公开的主题的实施例的实施方式1400的顶视图。如图14B中所示，电感器1404可以安装在电路层压材料1410的边缘上，并且通过多个导电踪迹连接至电容器阵列1408，其中，电容器阵列1408可以包括信号或接地垫，并且其中，控制信号可以连接至电容器阵列1408和电感器1404。此外，电感器1404可以进一步连接至天线元件1412，例如，由弯曲的金属薄片制成的侧耦合天线元件，其中，侧耦合天线元件还可以安装在电路层压材料1410的边缘上。
在一些实施例中，在此处描述的电感调谐系统可以方便地用作一部分螺旋形谐振器。例如，在图1和图4A至图4C中描述的电感调谐系统可以使用方形或圆柱形的导电屏蔽封装，并且有效地用作具有高品质因子的可调谐的螺旋形谐振器。具体而言，例如，图15A和图15B是根据目前公开的主题的实施例的可调谐的螺旋形谐振器的示例性配置。如图15A中所示，与在图4B中描述的系统相似的电感调谐系统1500可以通过基本上未矩形的导电屏蔽件1502来屏蔽，其中，系统1500的馈电端子1504可以直接绑定至屏蔽件1502。可替代地，图15B示出了通过导电屏蔽件1502屏蔽的与在图4A中描述的系统相似的电感调谐系统1510，其中，系统1510可以具有电容地耦合至屏蔽件1502的馈电端子1512。
图16A至图19B是根据目前公开的主题的实施例的可调谐的螺旋形谐振器的示例性实施方式。图16A示出了通过耦合在一起的两个可调谐的螺旋形谐振器1600产生的滤波器，其中，每个谐振器1600可以包括通过方形导电屏蔽件1608屏蔽的电感调谐系统1602。在一些实施例中，电感调谐系统1602的第一馈电端子1604可以绑定至信号馈电并且连接至电容器1610，而第二馈电端子1606可以电容地耦合至屏蔽件1608并且绑定至接地。图16B示出了在图16A中描述的实施方式的等效电路，并且图17A和图17B示出了谐振器1600及其简化等效电路。
图18A示出了耦合在一起的两个可调谐的螺旋形谐振器1800，其中，每个谐振器1800可以包括通过基本上矩形导电屏蔽件1808屏蔽的电感调谐系统1802。与在图16A中描述的实施方式相似，电感调谐系统1802的第一馈电端子1804可以绑定至信号馈电并且进一步连接至电容器1812，而第二馈电端子1810可以电容地耦合至屏蔽件1808并且绑定至接地。而且，可变电容器1812可以绑定至第一馈电端子1804，用于调整进入系统1802的信号馈电。图18B示出了在图18A中描述的实施方式的等效电路，并且图19A和图19B示出了谐振器1800及其简化等效电路。
图20示出了根据目前公开的主题的实施例的安装在PCB基板上的可调谐的螺旋形谐振器的示例性实施方式。如图20中所示，与在图11中描述的可调谐的螺旋形谐振器相似的可调谐的螺旋形谐振器200可以通过基本上矩形导电屏蔽件2002屏蔽并且用作可调谐的螺旋形谐振器。第一信号馈电端子2006可以绑定至电容器阵列2008，其中，电容器阵列2008可以包括多个可变电容器并且封装在倒装芯片(FC)球栅阵列(BGA)空腔。第一信号馈电端子2006可以进一步连接至信号传输线路2004，用于接收控制信号。除了提高装置性能(例如，高Q值)和可靠性，这种配置还可以容易地与其他电路部件整合。
在不背离精神及其基本特征的情况下，可以通过其他形式体现本主题。因此，所描述的实施例在各方面要被视为进行说明而非限制。虽然在某些优选的实施例方面描述了本主题，但是对于本领域的技术人员显而易见的其他实施例也在本主题的范围内。

Claims (16)

1.一种电感调谐系统，包括：
连接至第一端子的多匝电感器，所述多匝电感器包括多个电感元件，其中，所述多个电感元件中的每一个包括所述多匝电感器的一匝，其中，所述多匝电感器的邻近的匝彼此磁性耦合，并且其中，所述邻近的匝之间的间距基本上小于各匝的直径；以及
多个可变电容器，连接至所述多匝电感器，所述多个可变电容器中的每一个连接在所述多个电感元件中的一个与第二端子之间，
其中，所述多个可变电容器能够被控制为调整所述电感调谐系统的在所述第一端子与所述第二端子之间的阻抗值。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多匝电感器的所述第一端子与至少一个电抗元件通信。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个可变电容器中的至少一个是可调谐电容器，所述可调谐电容器能够被调谐为调整所述电感调谐系统的在所述第一端子与所述第二端子之间的所述阻抗值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，在连接至所述多匝电感器的多个可调谐电容器之中的连接至所述多个电感元件中的最接近所述第一端子的一个电感元件的多个电容器中的一个电容器具有最高电容值，其中，所述多匝电感器呈现出用于高频操作的低有效电感值。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，在连接至所述多匝电感器的多个可调谐电容器之中的连接至所述多个电感元件中的离所述第一端子最远的一个电感元件的多个电容器中的一个电容器具有最高电容值，其中，所述多匝电感器呈现出用于低频操作的高有效电感值。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，通过导电材料的单段绕线制造所述电感器。
7.根据权利要求1所述的系统，包括物理封装所述多匝电感器和多个电容器的至少一个导电屏蔽元件。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述屏蔽元件连接至地。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多匝电感器包括：
被放置在第一导电层压层与第二导电层压层之间的非导电层压层；以及
至少一个导电通孔，穿过所述非导电层压层连接所述第一导电层压层与所述第二导电层压层，
其中，所述多匝电感器连接至所述第一导电层压层或所述第二导电层压层中的一个。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述多匝电感器的所述多个电感元件中的每一个连接至所述第一导电层压层或所述第二导电层压层中的一个。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述多匝电感器的所述多个电感元件中的每一个通过钎焊、粘合或焊接中的一个连接至所述第一导电层压层或所述第二导电层压层中的一个。
12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电容器连接至所述第一导电层压层或所述第二导电层压层中的一个。
13.一种用于调谐多匝电感器的电感的方法，所述方法包括：
将多匝电感器连接至第一端子，所述多匝电感器包括多个电感元件，其中，所述多个电感元件中的每一个包括所述多匝电感器中的一匝，其中，所述多匝电感器的邻近的匝彼此磁性耦合，并且其中，所述邻近的匝之间的间距基本上小于各匝的直径；
将多个可变电容器连接至所述多匝电感器，所述多个可变电容器中的每一个被连接在所述多个电感元件中的一个与第二端子之间；并且
选择性地调整所述多个可变电容器中的至少一个的电容以调整所述多匝电感器的电感。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，选择性地调整多个电容器的电容包括将在连接至所述多匝电感器的多个可调谐电容器之中的连接至所述多个电感元件中的最接近所述第一端子的一个电感元件的所述多个电容器中的一个的电容选择性地调整为最高电容值，其中，所述多匝电感器呈现出用于高频操作的低有效电感值。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，选择性地调整多个电容器的电容包括将连接至所述多匝电感器的所述多个电容器之中的连接至所述多个电感元件中离所述第一端子最远的一个电感元件的所述多个电容器中的一个的电容选择性地调整成最高电容值，其中，所述多匝电感器呈现出用于低频操作的高有效电感值。
16.根据权利要求13所述的方法，包括利用至少一个导电屏蔽元件物理封装所述多匝电感器和多个电容器。
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