CN204695937U - 基于锥形结构的宽带射频空心线圈 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电感元件技术领域，提供了一种基于锥形结构的宽带射频空心线圈。上述宽带射频空心线圈，包括至少一个具有空心的线圈主体和设置在线圈主体两端的第一接线头和第二接线头，线圈主体的纵向端面呈锥形，包括多匝螺旋状的线圈单元，各线圈单元首尾顺次相连，第一接线头连接于第一个线圈单元的首端，第二接线头连接于最后一个线圈单元的末端；自第一个线圈单元至最后一个线圈单元的内径依次逐渐减少，且最后一个线圈单元的内径等于线径。本实用新型提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其结构简单，工作带宽范围广，满足了射频偏置电路对带宽范围广的使用要求。
Description
技术领域
本实用新型属于电感元件技术领域，尤其涉及一种基于锥形结构的宽带射频空心线圈。
背景技术
在射频/微波电路中，空心线圈作为电感元件因为其结构简单(可以手工绕制)、Q值高及载流量大等优点而得到广泛应用。这些空心线圈通常是选用合适线径的漆包线在金属圆棒上绕制而成。圆棒直径、线圈的匝数及匝间距离等决定了线圈的电感值。在一些宽带射频/微波电路中使用按照以上方法绕制的空心线圈，在测试通道隔离度之类的电气指标时，常常会因为空心线圈的工作带宽太窄从而导致不能满足设计要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种基于锥形结构的宽带射频空心线圈及其滤波器，其结构简单，工作带宽范围广，满足了滤波器对带宽范围广的使用要求。
本实用新型是这样实现的：基于锥形结构的宽带射频空心线圈，包括至少一个具有空心的线圈主体和设置在所述线圈主体的两端，且均与所述线圈主体连接的第一接线头和第二接线头，所述线圈主体的纵向端面呈锥形，包括多匝螺旋状的线圈单元，各所述线圈单元首尾顺次相连，所述第一接线头连接于第一个所述线圈单元的首端，所述第二接线头连接于最后一个所述线圈单元的末端；自第一个所述线圈单元至最后一个所述线圈单元的内径依次逐渐减少，且最后一个所述线圈单元的内径等于线径。
具体地，所述线圈主体的锥度为10°～40°。
优选地，所述线圈主体的锥度为20°。
具体地，所述线圈主体的匝数为5～14匝。
优选地，所述线圈主体的匝数为匝数为8匝。
具体地，各所述线圈单元之间的匝间距为零，且各所述线圈单元的外周壁设置有绝缘层。
具体地，所述基于锥形结构的宽带射频空心线圈包括两个所述线圈主体，两个所述线圈主体中的最后一个所述线圈单元相连接，所述第一接线头和所述第二接线头分别连接于两所述线圈主体中的第一个所述线圈单元上。
本实用新型提供的一种基于锥形结构的宽带射频空心线圈，通过由多匝螺旋状的线圈单元按照锥度组合形成线圈主体，而且各线圈单元的内径是按照锥度依次逐渐减少的。通过这样的设置，从而只需改变线圈主体的锥度和匝数，就可以实现调整其所对应频带的位置，提高了线圈工作带宽的范围，满足了射频偏置电路对更大带宽的使用要求。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈的一种结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈的另一种结构示意图；
图3是图2中提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈在另一角度下的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型实施例提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，空心线圈是指以空气作为介质的线圈。在本技术领域中，业内存在的共识是：普通空心线圈的等效模型为电感L与寄生电容C构成的并联电路(忽略线圈电阻)，在工作于该LC并联电路的谐振频率附近时，电路的通道隔离度指标最好。从微分的角度考虑，如果能构造一系列谐振频率连续变化的LC并联电路，那么就能拓宽该谐振电路的频带。基于此原理，类似于宽带带状线耦合器的渐近线形式，本实施例中提供的锥形结构的宽带射频空心线圈，能够根据要求来调整其所对应的频带位置，以能够满足不同的设计要求。该宽带射频空心线圈1包括至少一个具有空心的线圈主体11和设置在线圈主体11的两端，且均与线圈主体11连接的第一接线头12和第二接线头13。这样，通过第一接线头12和第二接线头13来与电路板焊接，使射频偏置电路具有更宽的频带特性。
具体地，如图1所示，在本实施例中，线圈主体11包括多匝螺旋状的线圈单元111，各线圈单元111首尾顺次相连，自第一个线圈单元111至最后一个线圈单元111的内径依次逐渐减少，且最后一个线圈单元111的内径等于用于绕设成该线圈单元111的线径。通过这样的设置，使各线圈单元111能够保持并排设置的状态，并串接成为一个整体的线圈主体11，而且，形成的线圈主体11的纵向断面呈锥形，即沿线圈主体11的中心轴线所形成的截面呈“锥形”。这样在实际应用当中，只需改变线圈主体11的锥度和匝数就能够实现调整其所对应频带的位置。并且，该线圈主体11的结构简单，生产制造时，可基于不同锥度的锥形体绕制而成，即线圈主体11的锥度和匝数改变容易，因而具有较大范围的可调的工作带宽，从而能够满足不同设计情况下对频带位置要求不同的需求。
具体地，如图1所示，在本实施例中，提高线圈主体11绕制的方便性，将第一接线头12连接于第一个线圈单元111的首端，第二接线头13连接于最后一个线圈单元111的末端。而在其它实施例中，可根据实际应用要求的不同来灵活设置第一接线头12和第二接线头13引出的位置，以方便焊接。并根据实际需要的带宽指标来设置第一接线头12和第二接线头13引出的长度，避免因第一接线头12和第二接线头13引出的长度过长而影响带宽的情况发生。
具体地，在本实施例中，根据具体的应用情况，将线圈主体11的锥度设置成在10°～40°的范围之间，从而能够按需选择。最为一较佳实施例，将线圈主体11的锥度设置成20°。
具体地，在本实施例中，根据具体的应用情况，将线圈主体11的匝数设置成在5～14匝的范围之间，从而能够按需选择。最为一较佳实施例，将线圈主体11的匝数设置成8匝。
具体地，在本实施例中，线圈主体11采用单层密绕的方式设置，即各线圈单元111之间的匝间距为零，使各线圈单元111紧密排列。为了避免各线圈单元111之间发生短接，便在各线圈单元111的外周壁设置有绝缘层(图中未标示)，从而通过绝缘层的隔离保护，能够避免相邻间的各线圈单元111发生短接，确保实际使用的可靠性。当然，可以理解地，根据不同设计要求，在满足使用要求的前提下，还可以将各线圈单元111采用间隔排列的设计方式，在此并不做限制。
具体地，如图2和图3所示，本实施例中提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈还具有另一种结构形式，即通过两个线圈主体11组合而成，而且使两个线圈主体11中的最后一个线圈单元111相连接，第一接线头12和第二接线头13分别连接于两线圈主体11中的第一个线圈单元111上，即两个宽带射频空心线圈1的第二接线头13相连接。这样形成的宽带射频空心线圈1是以最后一个线圈单元111的中心作为旋转点旋转180°能够与另一个线圈单元111重合，是一个呈双锥形的对称式线圈。由于其在安装时，线圈单元111离PCB下面的地平面较远，导致其Q值偏高，因而具有更宽的工作带宽。而这种基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其中的第一接线头12是原有第一接线头12，而第二接线头13则是另一个原有第一接线头12形成的。
本实用新型实施例提供的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，线圈主体11由多匝内径依次逐渐改变的线圈单元111串接而成，从而形成了锥形的线圈主体11。在实际应用中，只需改变线圈主体11的锥度和匝数就能够实现调整其所对应频带的位置，有效地提高了工作带宽的可调范围，克服了传统线圈的工作带宽窄的缺陷。该基于锥形结构的宽带射频空心线圈满足了射频偏置电路对更大带宽的使用要求，通常应用在UHF频段，如果将线圈绕制在特定的磁芯上，其带宽更可以涵盖HF、VHF及SHF等频段。通常应用在线圈主体11远离地平面的射频偏置电路上。而呈双锥形的对称式线圈通常以贴片的形式应用在印刷电路板上，因为其更高的平均离地间隙能带来更高的Q值。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，包括至少一个具有空心的线圈主体和设置在所述线圈主体的两端，且均与所述线圈主体连接的第一接线头和第二接线头，所述线圈主体的纵向端面呈锥形，包括多匝螺旋状的线圈单元，各所述线圈单元首尾顺次相连，所述第一接线头连接于第一个所述线圈单元的首端，所述第二接线头连接于最后一个所述线圈单元的末端；自第一个所述线圈单元至最后一个所述线圈单元的内径依次逐渐减少，且最后一个所述线圈单元的内径等于线径。
2.如权利要求1所述的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，所述线圈主体的锥度为10°～40°。
3.如权利要求2所述的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，所述线圈主体的锥度为20°。
4.如权利要求1所述的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，所述线圈主体的匝数为5～14匝。
5.如权利要求4所述的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，所述线圈主体的匝数为匝数为8匝。
6.如权利要求5所述的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，各所述线圈单元之间的匝间距为零，且各所述线圈单元的外周壁设置有绝缘层。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的基于锥形结构的宽带射频空心线圈，其特征在于，所述基于锥形结构的宽带射频空心线圈包括两个所述线圈主体，两个所述线圈主体中的最后一个所述线圈单元相连接，所述第一接线头和所述第二接线头分别连接于两所述线圈主体中的第一个所述线圈单元上。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106229120A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-12-14 | 贵阳恒志机电科技有限公司 | 一种电感、制作方法及磁芯装配机 |
| CN107516587A (zh) * | 2017-09-20 | 2017-12-26 | 中国科学院微电子研究所 | 一种电感以及制造电感的方法 |
| CN107578883A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-12 | 中国科学院微电子研究所 | 一种锥形宽频带电感及其加工方法 |
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