专利名称：一种八路完全对称的分布式片上变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变压器，具体地说，是涉及一种八路完全对称的分布式片上变压器。
背景技术：
众所周知，由于片上变压器能够实现阻抗变换、功率合成和功率分配，且具有插入损耗小、面积小、可以实现多路功率合成和分配等诸多优点，其在射频、微波毫米波集成电路等领域扮演着重要的角色。现有的片上变压器大多采用如图1所示的结构，即副线圈形状与原线圈一致。这种传统结构的片上变压器虽然能够实现阻抗变换、功率合成与功率分配，但是由于这种片上变压器本身结构的不对称性导致了变压器的各个端口的不平衡性十分严重，这主要表现在，用作阻抗变换时会出现各个端口的阻抗相差较大，用作功率合成与分配时会导致功率损耗较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种八路完全对称的分布式片上变压器，主要解决现有技术中存在的由于片上变压器各个端口不平衡，使得其用作阻抗变换时会出现各个端口的阻抗相差较大，用作功率合成与分配时会导致功率损耗较大的问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种八路完全对称的分布式 片上变压器，包括沿X轴、y轴对称且设有八路信号端口的原线圈和沿X轴、y轴对称且设有两路信号端口的副线圈，所述原线圈上相连的两两信号端口间连接有大小相等的电感，所述副线圈上与两路信号端口中心对称的位置处设置有一对悬浮的金属条。具体地说，所述副线圈由两路并联交叉环绕为沿X轴、y轴对称结构的线圈构成。为了提高本发明的平衡性，所述悬浮的金属条与副线圈上两路信号端口的电结构沿X轴、y轴对称。考虑到实际需求，所述原线圈上设有虚地点，该虚地点设置有用于进行直流电馈入的馈电点。考虑到为直流馈电的便利性，所述原线圈上每路信号均设有虚地点，各虚地点分别设置有中心抽头。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明将变压器的原线圈和副线圈均设置为对称结构，且在副线圈的两路信号端口的对称面设置了一对与其电结构对称的悬浮的金属条，通过该种完全对称结构的设置有效提高了变压器各个端口的平衡性，使得本发明用于功率合成、功率分配和阻抗变换等操作时具有更小的损耗，在实际应用中具有更优的效果。(2)本发明突破了传统思维中副线圈形状应与原线圈一致的思维局限，将副线圈变换为两圈并联交叉环绕的对称结构，从而有效减少了工作中差模信号转化为共模信号的比例，大大改善了了变压器各个端口的平衡性，进而使得本发明在用作阻抗变换时各个端口具有较好的阻抗一致性，用作功率合成与功率分配时具有较高的效率，具有突出的实质性特点和显著进步，适合大规模推广应用。
图1为现有技术中分布式变压器的平面示意图。 图2为本发明的平面示意图。图3为本发明的电路原理图。上述附图中，附图标记对应的部件名称如下:
1-原线圈，2-副线圈，3-副线圈信号端口，4-悬浮的金属条。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例为了解决现有技术中存在的由于片上变压器各个端口不平衡，使得其用作阻抗变换时会出现各个端口的阻抗相差较大，用作功率合成与分配时会导致功率损耗较大的问题，如图2、图3所示，本发明公开了一种能合成八路信号的八路完全对称的分布式片上变压器，其包括原线圈1、副线圈2、副线圈信号端口 3和悬浮的金属条4，该片上变压器采用上下耦合式结构，原线圈为一圈，共有八路信号端口，副线圈为并联交叉环绕的两圈，有两路信号端口，在副线圈的两路信号端口的对称面同时设置了一对悬浮的金属条，该悬浮的金属条与信号端口的金属条形成沿X轴、y轴对称的电结构，其主要作用是进一步改善变压器的平衡性。根据图2可以看出，副线圈由两路并联交叉环绕为沿X轴、y轴对称结构的线圈的结构组成。根据图3可以看出，原线圈上相连的两信号端口间连接有大小相等的电感，并联交叉环绕的副线圈上与原线圈相对应位置处的电感与原线圈上的电感采用上下耦合方式，具有更闻的I禹合系数。为了提高给直流馈电的便利性，本发明中在原线圈上每路信号的虚地点分别设置有中心抽头，由于在虚地点设置中心抽头为行业公知手段，因而本发明中不作更多说明。为了进一步提高整体性能，本发明在原线圈上的虚地点设置有用于直流馈电的馈电点。经验证后得出，本发明能在毫米波频段实现高效率的功率合成，具有较好的平衡性，且本发明适用于功率合成、功率分配和阻抗变换等，同时具有较高的合成效率。本实施例的附图中只例举了将原线圈和副线圈设置为“正方形”沿X轴、y轴对称结构时的示意图，根据实际需求，也可以将原线圈和副线圈设置为圆形、正八边形等结构，只要其能实现沿X轴、y轴对称便可，由于根据本发明中的内容便能轻易推断出圆形、正八边形时原线圈和副线圈的设置方式，因而本发明中不作更多说明。按照上述实施例，··便可很好地实现本发明。
权利要求
1.一种八路完全对称的分布式片上变压器，其特征在于，包括沿X轴、I轴对称且设有八路信号端口的原线圈和沿X轴、y轴对称且设有两路信号端口的副线圈，所述原线圈上相连的两两信号端口间连接有大小相等的电感，所述副线圈上与两路信号端口中心对称的位置处设置有一对悬浮的金属条。
2.根据权利要求1所述的一种八路完全对称的分布式片上变压器，其特征在于，所述副线圈由两路并联交叉环绕为沿X轴、y轴对称结构的线圈构成。
3.根据权利要求2所述的一种八路完全对称的分布式片上变压器，其特征在于，所述悬浮的金属条与副线圈上两路信号端口的电结构沿X轴、y轴对称。
4.根据权利要求3所述的一种八路完全对称的分布式片上变压器，其特征在于，所述原线圈上设有虚地点，该虚地点设置有用于进行直流电馈入的馈电点。
5.根据权利要求4所述的一种八路完全对称的分布式片上变压器，其特征在于，所述原线圈上每路信号均设有虚地 点，各虚地点分别设置有中心抽头。
全文摘要
本发明公开了一种八路完全对称的分布式片上变压器，主要解决了现有技术中存在的由于片上变压器各个端口不平衡，使得其用作阻抗变换时会出现各个端口的阻抗相差较大，用作功率合成与分配时会导致功率损耗较大的问题。该一种八路完全对称的分布式片上变压器，包括沿x轴、y轴对称且设有八路信号端口的原线圈和沿x轴、y轴对称且设有两路信号端口的副线圈，所述原线圈上相连的两两信号端口间连接有大小相等的电感，所述副线圈上与两路信号端口中心对称的位置处设置有一对悬浮的金属条。通过上述方案，本发明达到了各端口相互平衡，适用于功率合成、功率分配和阻抗变换等操作的目的，具有很高的实用价值和推广价值。
文档编号H01F27/30GK103247426SQ201310223109
公开日2013年8月14日 申请日期2013年6月6日 优先权日2013年6月6日
发明者康凯, 黄鹏, 郭开喆, 余益明 申请人:电子科技大学