專利名稱：多抽頭線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少包含兩個諧振電路的集成電路，特別用于多頻段操作，每個諧振電路至少包含兩個電感器，每個諧振電路至少包含一個電容器，所述的至少兩個電感器和所述電容器分別提供一個諧振電路。本發(fā)明還涉及電信設(shè)備和發(fā)明的集成電路的使用。
在多頻段廣播或電信系統(tǒng)中，通常會使用多個諧振器調(diào)諧到相應(yīng)的多個頻段。這些諧振器通過使用電感器和電容器實現(xiàn)。集成電路中電感器的集成對于芯片區(qū)和質(zhì)量系數(shù)來說至關(guān)重要。
US 5,892,425公開了一個互繞螺旋形中央抽頭式電感器。這個中央抽頭式電感器在具有絕緣、半絕緣或半導(dǎo)體基板的集成電路上實現(xiàn)，具有可選接地板。公開了一個三端中央抽頭式電感器，其中有一對互繞螺旋形電感器共同排列在基板上?；ダ@螺旋形電感器由相應(yīng)的一對配置在實質(zhì)上共同平面上或其中的薄金屬跡線構(gòu)成。
通過使用所述具有中央抽頭的多匝線圈，諧振質(zhì)量系數(shù)由于匝之間的交叉導(dǎo)致的損耗增加而有所下降。在M個諧振器電路的情況下，必須提供M個電感線圈，從而要求更多更昂貴的硅面積。
還知道使用一匝線圈，這樣不會產(chǎn)生匝之間的交叉。這些線圈的缺點在于它們需要更大的硅面積。例如，兩匝線圈的感應(yīng)系數(shù)為L-2a2(其中a為兩匝線圈的半徑)，而單匝線圈的感應(yīng)系數(shù)為L～b2(其中b為單匝線圈的半徑)。這表示單匝線圈的半徑必須是兩匝線圈半徑的1.4倍才能達(dá)到相同的感應(yīng)系數(shù)。此外，M個諧振電路需要M個線圈進(jìn)行多模式操作。
所以本發(fā)明的目標(biāo)之一是提供基板使用減少的諧振電路。本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供具有良好諧振質(zhì)量系數(shù)的電感器。本發(fā)明還有一個目標(biāo)是提供電感器在集成電路中的簡易集成。
本發(fā)明的這些目標(biāo)通過集成電路實現(xiàn)，其中用于所述至少兩個諧振電路的所述電感器由一個線圈提供，且所述線圈安裝在所述集成電路的芯片區(qū)。
在兩個電感器用于一個諧振電路，且兩個諧振電路用于多頻段操作時，必須提供四個電感器。根據(jù)本發(fā)明，這四個電感器由一個線圈提供。這一個線圈具有多個抽頭，抽頭之間的段各提供一個電感器。通過僅使用一個線圈，可以減少所需的基板空間。有可能在單個線圈中實現(xiàn)一個以上的諧振電路。
首選采用如權(quán)利要求2所述的措施。中央抽頭將所述線圈分為兩個分支。中間的抽頭布置在所述中央抽頭和所述線圈的連接引線之間。連接引線是線圈的外部端子。通過布置中間抽頭，有可能在已經(jīng)通過一個中央抽頭實現(xiàn)分支的一個線圈中提供兩個以上的感應(yīng)分支。
通過提供如權(quán)利要求3所述的中間抽頭，有可能根據(jù)諧振電路需要確定所述電感器的尺寸，其中感應(yīng)系數(shù)由線段長度決定。
使用如權(quán)利要求4所述的布置，有可能為諧振電路提供大小相等的電感器。例如，所述的中間抽頭將從所述中央抽頭到所述連接引線的所述分支各分為兩個段，其中中央抽頭每側(cè)的段大小相等。
如權(quán)利要求5所述的集成電路，其優(yōu)點在于，電感器的感應(yīng)系數(shù)由段長度決定。有可能每個分支上所述中央抽頭與所述第一中間抽頭之間的段提供第一電感器，以及所述中央抽頭與所述連接引線之間的段(其長度為整個線圈長度的一半)定義第二電感器。所述諧振電路可使用所述第一電感器和所述第二電感器建立。
為了減少基板上所需的空間，建議如權(quán)利要求6所述的集成電路。
為了減少通孔導(dǎo)致的損失，建議如權(quán)利要求7所述的集成電路。
本發(fā)明的另一方面是電信設(shè)備，具體地說，是包含上述集成電路的多頻段電信設(shè)備。
本發(fā)明的另一方面是將按照上述集成電路的集成電路用于廣播或電信設(shè)備中，具體地說，用于多頻段操作中。
廣播設(shè)備可以是具有多頻段接收器的電視接收器。電信設(shè)備可以是具有多頻段標(biāo)準(zhǔn)接收部件的移動通信設(shè)備。
通過以下所述的實施例，可以了解和說明本發(fā)明的這些方面和其它方面。


圖1a是傳統(tǒng)的多頻段振蕩器；圖1b是傳統(tǒng)的多匝幾何形狀；圖1c是傳統(tǒng)的單匝幾何形狀；圖2a是本發(fā)明的多頻段振蕩器；圖2b是本發(fā)明的多匝電感線圈幾何形狀；圖2c是本發(fā)明的單匝電感線圈幾何形狀。
圖1說明傳統(tǒng)的多頻段振蕩器。對于每個頻段，各提供諧振電路9、15和晶體管16、18。對于第一頻段，提供包含電感器12a、12b和電容器11的所述諧振電路9。此諧振電路9調(diào)諧到所述的第一頻段。還包括晶體管16和18。
對于第二諧振頻率，提供所述第二諧振電路15，包含電感器14a、14b和電容器13。晶體管18連接到諧振電路15。
偏置端子2和20a，20a提供用于為所述諧振電路9、15和所述晶體管16、18提供電源。所述偏置端子20a、20b最好提供一個恒定電流。
所述的多頻段諧振電路可以作為基板上的集成電路實現(xiàn)。因此，所述電感器12a、12b和14a、14b也必須在所述基板上實現(xiàn)。如上所述，電感器在偏置端子2和抽頭4、6、8、10之間提供。電感器12a在偏置端子2和抽頭4之間提供。電感器12b在偏置端子2和抽頭6之間提供。電感器14a在偏置端子2和抽頭8之間提供。電感器14b在偏置端子2和抽頭10之間提供。
圖1a顯示可在基板上實現(xiàn)的電感器。顯示了偏置端子2和電感器12a、12b和14a、14b的抽頭4、6、8和10。電感器12a、12b可通過具有中央抽頭的單個線圈12實現(xiàn)，其中偏置端子2連接到所述中央抽頭且所述線圈的連接引線與抽頭4、6連接。電感器14a、14b的情況相同，也可以通過單個線圈14實現(xiàn)，其中偏置端子2與所述中央抽頭連接且抽頭8、10與所述線圈14的所述連接引線連接。
如圖1b所示，所述電感器12a、12b和14a、14b可以通過兩個線圈12、14實現(xiàn)。圖1b顯示用于電感器12a、12b和14a、14b的多匝線圈12、14。對于圖1a中的所述多頻段諧振電路，在基板上必須提供兩個線圈12、14。第一線圈12在偏置端子2和抽頭4、6之間提供電感器12a、12b，第二線圈14在偏置端子2和抽頭8、10之間提供所述電感器14a、14b。
如圖1c所示，還可以通過單匝線圈12、14提供所述電感器12a、12b和14a、14b。電感器12a由偏置端子2和抽頭4之間的分支提供，電感器12b由偏置端子2和抽頭6之間的分支提供。電感器14a在偏置端子2和線圈14的抽頭8之間的分支提供，電感器14b在偏置端子2和線圈14的抽頭10之間的分支提供。
為了僅使用一個線圈提供多頻段諧振電路，建議如圖2a的電路布置。
諧振電路19包含電感器22、電容器21并且連接到晶體管26。晶體管26的發(fā)射器連接到偏置端子30a處的電流源。
諧振電路25包含電感器24、電容器23并且連接到晶體管28。晶體管28的發(fā)射器連接到偏置端子30b處的電流源。
偏置端子2、30a、30b為諧振電路19、25和晶體管26、28提供電源。
根據(jù)本發(fā)明，所述電感器22a、b和24a、b可以通過具有多匝的僅僅一個單線圈實現(xiàn)，如圖2b所示。
偏置端子2和抽頭4之間的段實現(xiàn)電感器22a，偏置端子2和抽頭6之間的段實現(xiàn)電感器22b。電感器24a通過抽頭4和抽頭8之間的段實現(xiàn)，電感器24b通過抽頭6和抽頭10之間的段實現(xiàn)。
圖2b顯示一個多匝線圈。如圖2c所示，通過作為一個單匝線圈的一個線圈也可以實現(xiàn)電感器22a、b和24a、b。電感器22、24再通過所述線圈的相應(yīng)段實現(xiàn)。偏置端子2和抽頭4之間的段實現(xiàn)電感器22a，偏置端子2和抽頭6之間的段實現(xiàn)電感器22b。電感器24a通過偏置端子2和抽頭8之間的線段實現(xiàn)，電感器24b通過偏置端子2和抽頭10之間的段實現(xiàn)。
通過一個所述單個線圈也可以實現(xiàn)四個以上的電感器，因為單個線圈可實現(xiàn)的電感器數(shù)量僅與所述線圈上布置的中間抽頭數(shù)量有關(guān)。此數(shù)量可以增加。
必須記住，本發(fā)明的所述線圈形狀會電耦合諧振電路19、25的諧振環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一個線圈，可以減少電感器在基板所用的空間。
權(quán)利要求
1.具有至少兩個諧振電路的集成電路，特別用于多頻段操作，-每個諧振電路包含至少兩個電感器，-每個諧振電路包含至少一個電容器，-所述至少兩個電感器和所述電容器各提供一個諧振電路，其特征在于-用于所述至少兩個諧振電路的所述電感器由一個線圈提供，以及-所述線圈安裝在所述集成電路的芯片區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述線圈包含一個中央抽頭，所述線圈包含中間抽頭，以及所述線圈包含兩個連接引線。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述線圈由所述中央抽頭分為兩個分支，以及所述中間抽頭將所述分支分為段。
4.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其特征在于，所述段對稱地布置在所述分支上。
5.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述電感器由所述中央抽頭、所述中間抽頭以及所述連接引線之間的所述段決定。
6.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述線圈為多匝線圈。
7.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述線圈為單匝線圈。
8.電信設(shè)備，具體地說，多頻段電信設(shè)備，包含如權(quán)利要求1所述的集成電路。
9.在廣播和電信設(shè)備中，特別是在多頻段操作中，使用如權(quán)利要求1所述的集成電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含電感器和電容器的多頻段諧振電路。這些諧振電路在集成電路上實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，電感器在包含中央(2)抽頭和中間抽頭(4、6)的單個線圈中實現(xiàn)。
文檔編號H03B5/02GK1669098SQ03817204
公開日2005年9月14日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者W·M·C·多曼斯, C·S·沃徹爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司