专利名称：耦合电路以及双调谐电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通过2个电感器来进行电磁耦合的耦合电路以及使用了耦合电路的双调谐电路。
背景技术：
一般，电视机调谐器的双调谐电路连接配置在对接收到的电视信号进行放大的RF放大电路、与将电视信号变换为中间频率信号的混频器之间。这种双调谐电路由并联连接了第I电感器以及第I可变电容元件的一次侧调谐电路、和并联连接了与第I电感器电感耦合的第2电感器以及第2可变电容元件的二次侧调谐电路构成。为了将一次侧调谐电路的第I电感器与二次侧调谐电路的第2电感器电感耦合， 已知在第I电感器以及第2电感器中使用空芯线圈，按照其中心轴重合为同一轴的方式来设置2个空芯线圈的方法(例如，参照专利文献I)。在该方法中，由于在电路基板上设置空芯线圈时，2个空芯线圈的位置会发生偏离，因此，需要在空芯线圈的设置后进行电感耦合的调整。上述电感耦合的调整通过调整作业者的手工作业来进行。调整作业者将调整棒等插入空芯线圈中，通过活动调整棒等来使空芯线圈扩展或缩窄，由此来调整电感耦合。同时，按照能够获得一次侧调谐电路以及二次侧调谐电路的期望频率特性的方式使空芯线圈的电感变化。专利文献专利文献I JP特开平8-70236号公报但是，由于上述空芯线圈的位置偏离是随机产生的，因此电感耦合的调整所需要的时间也存在偏差。调整时间的偏差会成为生广时间的偏差，这成为使双调谐电路的生广率降低的主要原因。
实用新型内容本实用新型鉴于这种问题点而提出，目的在于提供一种能够抑制电感器的位置偏离并提高生产率的耦合电路以及使用了该耦合电路的双调谐电路。本实用新型的耦合电路的特征在于，由一次侧电路和二次侧电路构成，其中，所述一次侧电路构成在电路基板上，并包括至少I个电感器；所述二次侧电路在所述电路基板上构成为能与所述一次侧电路电感耦合，并包括至少I个电感器，用空芯线圈来构成包括在所述一次侧电路或所述二次侧电路的一者中的电感器，用形成于所述电路基板的导电图案来构成包括在所述一次侧电路或所述二次侧电路的另一者中的电感器。根据本构成，由于以空芯线圈、和形成于电路基板上的导电图案来进行电感耦合，因此关于导电图案不会产生位置偏离的问题。由此，由于能仅在空芯线圈侧调整电感耦合，因此与以2个空芯线圈来进行电感耦合的情况相比较，降低了电感耦合的调整时间，能提高耦合电路的生产率。[0011]在本实用新型的耦合电路中，由所述导电图案构成的电感器也可以为螺旋形状的导电图案。在本实用新型的耦合电路中，所述导电图案的一部分也可以与连接所述空芯线圈的两端子间的线相交。根据本构成，由于空芯线圈的绕组部分与导电图案的一部分重叠，因此能提闻I禹合电路的稱合度。在本实用新型的耦合电路中，也可以在由所述导电图案构成的电感器上串联连接固定型电感器。根据本构成，通过连接固定型的电感器，能弥补螺旋线圈的电感不足。另外，通过连接固定型的电感器，能调节螺旋线圈的电感值。由此，提高了电路设计的自由度。在本实用新型的耦合电路中，所述耦合电路也可以构成为能通过调整所述空芯线圈来变更所述一次侧电路与所述二次侧电路的耦合度。 本实用新型的双调谐电路的特征在于，具备所述耦合电路；与所述空芯线圈并联连接的第I电容器；和与所述导电图案并联连接的第2电容器。根据该构成，提高了耦合电路的生产率，因此也能提高双调谐电路的生产率。实用新型的效果根据本实用新型，能够降低电感耦合的调整时间的偏差，并提高耦合电路的生产率。
图I是表示本实施方式所涉及的具备耦合电路的电视机调谐器的双调谐电路的电路图。图2是表示空芯线圈以及螺旋线圈的配置例的立体图。图3是表示空芯线圈以及螺旋线圈的配置例的俯视图。图4是表示电磁场解析的结果的图。图5是表示模拟中的空芯线圈以及螺旋线圈的配置的俯视示意图。图6是表示接收信号频率与峰值增益的关系的特性图。图7是表示包含耦合电路的双调谐电路的频率特性的特性图。符号说明I双调谐电路2天线调谐电路3RF放大电路4混频器10 —次侧调谐电路20 二次侧调谐电路30图像陷波电路Lla、Lib、L2a、L2b 电感器La耦合用电感器VDl、VD2 变容二极管C1、C2 电容器具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本实用新型的实施方式。图I是表示一个实施方式所涉及的包含耦合电路的电视机调谐器的双调谐电路的电路图。本实施方式所涉及的电视机调谐器的双调谐电路I具备构成耦合电路的一次侧调谐电路10以及二次侧调谐电路20、抑制希望频道的图像频率的图像陷波电路30。另夕卜，在双调谐电路I的输入侧配置有天线调谐电路2以及RF放大电路3，在双调谐电路I的输出侧配置有混频器4。一次侧调谐电路10具备由空芯线圈构成的电感器Lla、和作为第I可变电容元件的变容二极管VD1。由空芯线圈构成的电感器Lla的一端与双调谐电路I的输入端子连接。变容二极管VDl的阳极接地，阴极介由直流截止电容器Ca而与电感器Lla的一端连接。电感器Lla的另一端与电感器Llb的一端连接，并且介由开关电路SWl而接地。电感 器Llb的另一端与一端接地的耦合用电感器La的另一端连接。在变容二极管VDl的阴极施加调谐电压Vtu。在一次侧调谐电路10中，在开关电路SWl为断开的状态下，构成包括电感器Lla、Lib、耦合用电感器La、变容二极管VDl的LC并联谐振电路。在一次侧调谐电路10中，在开关电路SWl为接通的状态下，构成包括电感器Lla、变容二极管VDl的LC并联谐振电路。如此,通过开关电路SWl的接通/断开来切换一次侧调谐电路10的构成，由此来变更接收频带。二次侧调谐电路20包含由螺旋形状的导电图案构成的电感器L2a、和作为第2可变电容元件的变容二极管VD2而构成。电感器L2a的一端串联地介由电感器L2b而与电感器Llb的另一端连接。变容二极管VD2的阳极接地，阴极介由直流截止电容器Cb而与电感器L2a的另一端连接。在变容二极管VD2的阴极施加调谐电压Vtu。在电感器Llb与电感器L2a之间，连接有耦合用电感器La和电容器C2，其中耦合用电感器La与电容器C2为并联。电感器L2a与电感器L2b的连接点介由开关电路SW2而接地。电感器L2a的另一端与双调谐电路I的输出端子连接。在二次侧调谐电路20中，在开关电路SW2为断开的状态下，构成包括电感器L2a、L2b、耦合用电感器La、变容二极管VD2的LC并联谐振电路。在开关电路SW2为接通的状态下，构成包括电感器L2a、变容二极管VD2的LC并联谐振电路。如此，对于二次侧调谐电路20的构成，通过开关电路SW2的接通/断开来切换二次侧调谐电路的构成，由此来变更接收频带。图像陷波电路30以由连接双调谐电路I的输入端子与输出端子之间的电容器Cl、电感器Lla、Lib、L2a、L2b构成的闭合电路构成。陷波频率与调谐电压Vtu的高低联动而可变。另外，按照在能在规定频率范围内充分衰减图像频率的位置上形成陷波的方式，将电容器C2与耦合用电感器La并联连接，由耦合用电感器La和电容器C2构成LC并联谐振电路。一次侧调谐电路10的电感器Lla由空芯线圈构成，二次侧调谐电路20的电感器L2a由螺旋形状的导电图案构成。电感器Lla与电感器L2b靠近配置为电感耦合的程度。通过其中一个电感器所产生的磁场而在另一个电感器中产生感应电动势。空芯线圈等的绕组型的线圈由于即使在电路基板配置后也容易进行形状加工，因此有利于电感耦合的调整。另一方面，螺旋线圈等的导电图案由于通过印刷工序等而形成于电路基板上，因此，在定位精度的点上是有利的。另外，也可以使一次侧调谐电路10的电感器Lla为基于螺旋线圈等的导电图案的线圈，使二次侧调谐电路20的电感器L2a为空芯线圈。图2是表示作为电感器Lla而使用的空芯线圈以及作为电感器L2a而使用的螺旋线圈的配置的立体图。图3是从纸面上方观察图2的俯视图。如图2所示，空芯线圈(电感器Lla)由螺旋状卷绕的导线所形成的绕组部A和伸向图中下方的端子部B1、B2构成，通过在端子部BI、B2与电路基板连接而配置于电路基板上。螺旋线圈(电感器L2a)由配置于电路基板上的导电图案构成。由于成为螺旋线圈的导电图案通过印刷法等而形成在电路基板上，因此，关于螺旋线圈能实现极高的位置精度。由此，由于能仅在空芯线圈侧调整电感耦合，因此与调整2个空芯线圈的情况相比较，能缩短电感耦合状态的调整时间。另外，由于能降低电感耦合状态的调整时间的偏差，因此能提高生产率。如图3所示，空芯线圈和螺旋线圈按照空芯线圈(Lla)的绕组部分A与螺旋线圈(L2a)的一部分重合的方式来配置。在图2以及图3中，空芯线圈(Lla)的端子部BI配置于从螺旋线圈(L2a)的内侧数第I圈的布线与第2圈的布线之间，空芯线圈(Lla)的端子部B2配置于螺旋线圈(L2a)的外侧。S卩，从螺旋线圈(L2a)的内侧数第2圈的布线和第3圈的布线与空芯线圈(Lla)的绕组部分A重叠。如此，通过空芯线圈(Lla)的绕组部分A与螺旋线圈(L2a)的一部分重叠，从而空芯线圈(Lla)所产生的磁通有效率地贯通螺旋线圈(L2a)，另外，螺旋线圈(L2a)所产生的磁通有效率地贯通空芯线圈(Lla)。因此，能提高空芯线圈(Lla)与螺旋线圈(L2a)的耦合度。另外，从提高空芯线圈(Lla)与螺旋线圈(L2a)的耦合度的观点出发，优选空芯线圈(Lla)的绕组部分A如图3所示，配置在包含螺旋线圈(L2a)的中心轴C(z轴方向)且与螺旋线圈(L2a)垂直的平面D的单侧(在图3中为面向纸面右侧)。也可以在构成螺旋线圈(L2a)的导电图案上串联连接固定型的电感器(例如芯片电感器)。通过连接固定型的电感器，能弥补螺旋线圈(L2a)的电感不足。另外，通过连接固定型电感器，能调节螺旋线圈(L2a)的电感值。由此，提高了电路设计的自由度。图4是表示本实施方式(空芯线圈X螺旋线圈)以及比较例(空芯线圈X空芯线圈)的电磁场解析的结果的图。图中的箭头表示空芯线圈(Lla)所产生的磁场。另外，在图4中，为了简便而仅表示了与电感耦合相关的代表性的磁场。电磁场解析的结果，本实施方式的空芯线圈(Lla)的自身电感为36. 006 (H)，螺旋线圈(L2a)的自身电感为31. 074 (H)，互感为-2. 456。比较例的空芯线圈(相当于Lla)的自身电感为35. 67 (H)，空芯线圈(相当于L2a)的自身电感为33. 99 (H)，互感为1.8856。感应电动势的大小与互感的绝对值相对应，即，在本实施方式中，实现了现有例的同等以上的电感耦合。对2个线圈的种类、位置关系给电感耦合带来的影响进行了模拟。图5是表示模拟中的空芯线圈以及螺旋线圈的配置的俯视示意图。图5A 图5E示出使用了空芯线圈和螺旋线圈的实施方式所涉及的配置模型，图5F示出使用了 2个空心线圈的现有例的配置模型。图5A是按照与从内侧端子向外侧端子逆时针地形成导电图案的螺旋线圈的第I圈的布线和第2圈的布线重叠的方式来配置空芯线圈的形态。空芯线圈的一个端子部配置于螺旋线圈的第I圈的布线的内侧，另一个端子部配置于螺旋线圈的外侧。图5B是按照与从内侧端子向外侧端子顺时针地形成导电图案的螺旋线圈的第I圈的布线和第2圈的布线重叠的方式来配置空芯线圈的形态。空芯线圈的一个端子部配置于螺旋线圈的第I圈的布、线的内侧，另一个端子部配置于螺旋线圈的第2圈的布线与第3圈的布线之间。图5C是按照与从内侧端子向外侧端子顺时针地形成导电图案的螺旋线圈的第I圈的布线和第2圈的布线重叠的方式来配置空芯线圈的形态。空芯线圈的一个端子部配置于螺旋线圈的第I圈的布线的内侧，另一个端子部配置于螺旋线圈的外侧。图是按照与从内侧端子向外侧端子顺时针地形成导电图案的螺旋线圈的第2圈的布线重叠的方式来配置空芯线圈的形态。空芯线圈的一个端子部配置于螺旋线圈的第I圈的布线和第2圈的布线之间，另一个端子部配置于螺旋线圈的外侧。图5E是按照不与从内侧端子向外侧端子顺时针地形成导电图案的螺旋线圈重叠的方式来配置空芯线圈的形态。空芯线圈的2个端子部配置于螺旋线圈的外侧。在图5A 图5E的螺旋线圈上，按照电感大致相等 的方式连接有固定型电感器。图6是表示接收信号频率(MHz)与增益的峰值(dB)的关系的特性图。根据图6可知，通过使用实施方式所涉及的耦合电路，能在实用频率范围内获得充分的增益。如图5A 图所示，在空芯线圈的绕组部分与螺旋线圈的一部分重叠的形态中，能够使增益进一步增大。图7是表示包括实施方式所涉及的耦合电路的双调谐电路的频率特性的特性图。在图7中，横轴表示接收频率(MHz)，纵轴表示增益从峰值降低3dB的频宽(MHz)。根据图7可知，在实用频率范围内能获得充分的特性。如图5A 图所示，在空芯线圈的绕组部分与螺旋线圈的一部分重叠的形态中，能获得更优秀的Q特性。为了提高Q特性，线圈的绕组方向也很重要。优选适当地控制空芯线圈与螺旋线圈的绕组方向。如上，根据本构成，由于以空芯线圈等绕组型线圈与形成于电路基板的导电图案来进行电感耦合，因此，关于导电图案不会产生位置偏离的问题。由此，由于能仅在绕组型的线圈侧调整电感耦合，因此，与以2个绕组型线圈来进行电感耦合的情况比较，能缩短电感耦合的调整时间，并提高耦合电路的生产率。另外，本实用新型并不限于上述实施方式的记载，能在不脱离本实用新型的范围的基础上进行适当变更来实施。本实用新型的耦合电路例如在电视机调谐器的双调谐电路等中有用。
权利要求1.一种耦合电路，由一次侧电路和二次侧电路构成，其中，所述一次侧电路构成在电路基板上，并包括至少I个电感器；所述二次侧电路在所述电路基板上构成为能与所述一次侧电路电感耦合，并包括至少I个电感器，所述耦合电路的特征在于， 用空芯线圈来构成包括在所述一次侧电路或所述二次侧电路的一者中的电感器，用形成于所述电路基板的导电图案来构成包括在所述一次侧电路或所述二次侧电路的另一者中的电感器。
2.根据权利要求I所述的耦合电路，其特征在于， 由所述导电图案构成的电感器为螺旋形状的导电图案。
3.根据权利要求I或2所述的耦合电路，其特征在于， 所述导电图案的一部分与连接所述空芯线圈的两端子间的线相交。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的耦合电路，其特征在于， 在由所述导电图案构成的电感器上串联连接固定型电感器。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的耦合电路，其特征在于， 所述耦合电路构成为能通过调整所述空芯线圈来变更所述一次侧电路与所述二次侧电路的耦合度。
6.一种双调谐电路，其特征在于， 具备权利要求I 5中任一项所述的耦合电路；与所述空芯线圈并联连接的第I电容器；和与所述导电图案并联连接的第2电容器。
专利摘要本实用新型提供一种能够抑制电感器的位置偏离并提高生产率的耦合电路。本实用新型的耦合电路的特征在于，由构成在电路基板上并包括至少1个电感器(L1a)的一次侧电路、和在电路基板上构成为能与一次侧电路电感耦合并包括至少1个电感器(L2a)的二次侧电路构成，用空芯线圈来构成包括在一次侧电路或二次侧电路的一者中的电感器，用形成于电路基板上的导电图案来构成包括在一次侧电路或二次侧电路的另一者中的电感器。
文档编号H03J3/24GK202488412SQ20122004163
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月9日 优先权日2011年3月14日
发明者山本正喜 申请人:阿尔卑斯电气株式会社