巴伦电路结构和巴伦器件的制作方法

文档序号:20838407发布日期:2020-05-22 17:10阅读:315来源:国知局
巴伦电路结构和巴伦器件的制作方法

本申请涉及电子电路技术领域,具体而言,涉及一种巴伦电路结构和巴伦器件。



背景技术:

巴伦电路,又称为平衡不平衡转换电路,一般可以包括平衡端、非平衡端和多个电感元件。经发明人研究发现,由于多个电感元件的存在,使得在现有技术中,巴伦电路在集成化的过程中,存在着难以有效地进行小型化处理的问题,因而,具有较大的空间占用面积。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请的目的在于提供一种巴伦电路结构和巴伦器件,以改善现有的巴伦电路难以有效地进行小型化处理的问题。

为实现上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:

一种巴伦电路结构,包括:

连接端,包括非平衡端、第一平衡端、第二平衡端和接地电源端;

非平衡单元,包括第一电感和第二电感,且该第一电感的第一端与该第二电感的第一端连接,该第一电感的第二端与所述非平衡端连接,该第二电感的第二端开路设置;

平衡单元,包括第三电感和第四电感,且该第三电感的第一端和该第四电感的第一端与所述接地电源端连接,该第三电感的第二端与所述第一平衡端连接,该第四电感的第二端与所述第二平衡端连接;

其中,所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感和所述第四电感分别位于不同的平面内,且该第一电感与该第三电感耦合设置,该第二电感与该第四电感耦合设置。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第一电感与所述第三电感对应设置,且该第一电感的长度不同于该第三电感的长度;和/或

所述第二电感与所述第四电感对应设置,且该第二电感的长度不同于该第四电感的长度。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第一电感的长度大于所述第三电感的长度。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第二电感的长度大于所述第四电感的长度。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第一电感在所述第三电感所在的平面内的投影,至少部分与所述第三电感不重合;和/或

所述第二电感在所述第四电感所在的平面内的投影,至少部分与所述第四电感不重合。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第一电感和所述第三电感为平面螺旋状结构;

其中,所述第一电感在所述第三电感所在的平面内的投影,沿第一方向至少存在部分投影与该第三电感不重合,且该第一方向与该第一电感和所述非平衡端连接的部分的宽度方向、该第三电感和所述第一平衡端连接的部分的宽度方向相同。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第二电感和所述第四电感为平面螺旋状结构;

其中,所述第二电感在所述第四电感所在的平面内的投影,沿第二方向至少存在部分投影与该第四电感不重合,且该第二方向与该第四电感和所述第二平衡端连接的部分的宽度方向相同。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述非平衡单元与所述平衡单元平行设置;

其中,在沿垂直于所述非平衡单元和所述平衡单元的方向上,该非平衡单元的投影与该平衡单元的投影,至少部分重合。

在本申请实施例较佳的选择中,在上述巴伦电路结构中,所述第一电感平行于所述第二电感、所述第三电感和所述第四电感;

其中,在垂直于所述第一电感的方向上,所述第一电感和所述第三电感相邻设置,所述第二电感和所述第四电感相邻设置。

在上述基础上,本申请实施例还提供了一种巴伦器件,包括:

多个电路板;

上述的巴伦电路结构,该巴伦电路结构设置于所述多个电路板。

本申请提供的巴伦电路结构和巴伦器件,通过将第一电感、第二电感、第三电感和第四电感分别设置于不同的平面内,使得在集成化处理的过程中,保证空间占用面积可以较小。如此,可以改善现有的巴伦电路由于多个电感元件都设置于相同的平面内而使得难以有效地进行小型化处理的问题,因而,具有较高的实用价值,如制造成本降低、不再过多的受限于应用环境的空间等。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

图1为本申请实施例提供的巴伦器件的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的巴伦电路结构的电路原理图。

图3为本申请实施例提供的第一电感、第二电感、第三电感和第四电感之间的相对位置关系示意图。

图4为本申请实施例提供的第一平衡端的信号和第二平衡端的信号之间的幅度一致性关系示意图。

图5为本申请实施例提供的第一电感、第二电感、第三电感和第四电感之间的长度关系示意图。

图6为本申请实施例提供的第一电感、第二电感、第三电感和第四电感之间不同长度关系下的信号损耗的效果示意图。

图7为本申请实施例提供的第一电感和第二电感之间的相对位置关系示意图。

图标:10-巴伦器件;100-巴伦电路结构;111-非平衡端;112-第一平衡端;113-第二平衡端;114-接地电源端;121-第一电感;122-第二电感;131-第三电感;132-第四电感;200-电路板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,本申请实施例提供了一种巴伦器件10。其中,所述巴伦器件10可以包括巴伦电路结构100和电路板200。

详细地,所述电路板200可以为多个,如此,可以将所述巴伦电路结构100设置于多个所述电路板200,如将所述巴伦电路结构100的不同部分,分别设置于多个所述电路板200中的不同电路板200。

其中,多个所述电路板200之间可以相互间隔设置,且可以位于不同的平面内,使得所述巴伦电路结构100的不同部分也可以位于不同的平面内,从而降低所述巴伦器件10的空间占用面积,便于在集成化(封装)的过程中进行小型化处理。

可选地,多个所述电路板200之间具体的相对位置关系不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,多个所述电路板200之间可以平行设置。又例如,在另一种可以替代的示例中,多个所述电路板200之间也可以非平行设置,如不同的电路板200之间存在不为零的夹角。

可以理解的是,在上述示例的基础上,基于一定的应用需求,所述巴伦器件10还可以包括具有容纳空间的封装结构。如此,在将所述巴伦电路结构100设置于所述电路板200上之后,还可以通过所述封装结构的容纳空间对所述巴伦电路结构100和所述电路板200进行封装处理。

需要说明的是,在上文的描述以及在后文的描述中,“多个”是指,两个及其以上,即包括两个。

结合图2,本申请实施例还提供一种可应用于上述巴伦器件10的巴伦电路结构100。其中,所述巴伦电路结构100可以包括连接端、非平衡单元和平衡单元。

详细地,所述连接端可以包括非平衡端111、第一平衡端112、第二平衡端113和接地电源端114。所述非平衡单元可以包括第一电感121和第二电感122。所述平衡单元可以包括第三电感131和第四电感132。

其中,所述第一电感121的第一端与所述第二电感122的第一端连接,且所述第一电感121的第二端与所述非平衡端111连接,所述第二电感122的第二端开路设置。所述第三电感131的第一端和所述第四电感132的第一端与所述接地电源端114连接,所述第三电感131的第二端与所述第一平衡端112连接,所述第四电感132的第二端与所述第二平衡端113连接。

并且,所述第一电感121、所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132分别位于不同的平面内,且所述第一电感121与所述第三电感131耦合设置,所述第二电感122与所述第四电感132耦合设置。

基于上述设置,由于所述第一电感121、所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132分别设置于不同的平面内,使得在集成化处理的过程中,保证空间占用面积可以较小。如此,可以改善现有的巴伦电路由于多个电感元件都设置于相同的平面内而使得难以有效地进行小型化处理的问题,因而,具有较高的实用价值,如制造成本降低、不再过多的受限于应用环境的空间等。

可选地,所述连接端包括的多个端口的具体作用不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,所述非平衡端111可以作为所述巴伦电路结构100的输入端,用于接收外部设备(如天线)的第一信号。如此,在所述第一信号被所述第一电感121、所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132转换为两个不同的信号之后,如第二信号和第三信号,所述第一平衡端112和所述第二非平衡端111可以分别用于将所述第二信号和所述第三信号发送给其它设备,如所述第一平衡端112可以用于发送所述第二信号,所述第二平衡端113可以用于发送所述第三信号。

又例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一平衡端112和所述第二平衡端113可以分别作为所述巴伦电路结构100的第一输入端和第二输入端,分别用于接收外部的第四信号和第五信号,如所述第一平衡端112可以用于获取所述第四信号,所述第二平衡端113可以用于获取所述第五信号。如此,在所述第四信号和所述第五信号被所述第一电感121、所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132转换为第六信号之后,所述非平衡端111可以将该第六信号发送给其它设备。

其中,在不同的应用需求下,所述接地电源端114的具体作用也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,所述第一平衡端112和所述第二平衡端113连接的其它设备(如需要通过所述接地电源端114供电的放大器),需要通过所述巴伦电路结构100获取到电能,即通过该巴伦电路结构100供电。如此,所述接地电源端114可以作为所述巴伦电路结构100的电源端,用于与直流电源设备连接,以向所述其它设备供电。

又例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一平衡端112和所述第二平衡端113连接的其它设备(如不需要通过所述接地电源端114供电的放大器),不需要通过所述巴伦电路结构100供电。如此,所述接地电源端114可以作为所述巴伦电路结构100的接地端,用于接地。

可选地,所述非平衡单元和所述平衡单元之间的相对位置关系不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,所述非平衡单元和所述平衡单元之间可以平行设置。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述非平衡单元和所述平衡单元之间也可以非平行设置,如所述非平衡单元与所述平衡单元之间的夹角不为零。

其中,在所述非平衡单元和所述平衡单元平行设置的基础上,为了进一步地降低所述巴伦电路结构100的空间占用面积,在一种可以替代的示例中,在沿垂直于所述非平衡单元和所述平衡单元的方向上,所述非平衡单元的投影与所述平衡单元的投影,至少部分重合。

也就是说,在平行于所述非平衡单元和所述平衡单元的平面内,所述非平衡单元的投影和所述平衡单元的投影至少部分重合,即部分重合或全部重合(可基于在集成化的过程中的空间占用面积进行设置)。

并且,基于上述所述非平衡单元和所述平衡单元平行设置的示例,在一种可以替代的示例中,结合图3,为了使得所述第一平衡端112的信号和所述第二平衡端113的信号之间具有较高的幅度一致性,所述第一电感121平行于所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132。

也就是说,所述第一电感121所在的平面、所述第二电感122所在的平面、所述第三电感131所在的平面和所述第四电感132所在的平面,相互之间平行设置。

并且,在垂直于所述第一电感121的方向上,所述第一电感121和所述第三电感131相邻设置,所述第二电感122和所述第四电感132相邻设置。也就是说,在垂直于所述第一电感121的方向上,所述第一电感121和所述第三电感131作为一个整体,与所述第二电感122和所述第四电感132作为一个整体,间隔设置。

基于上述设置,相较于“将所述第一电感121和所述第三电感131作为一个整体,与所述第二电感122和所述第四电感132作为一个整体进行非间隔设置”的技术方案,所述第一平衡端112的信号和所述第二平衡端113的信号之间具有更好的幅度一致性,如图4所示,间隔设置后3.2ghz对应的幅度不一致性从0.763db减小为0.569db,6ghz对应的幅度不一致性从|-1.26|db减小为|-0.67|db。

可以理解的是,在垂直于所述第一电感121的方向上,所述第一电感121、所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132之间的具体位置关系也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,在垂直于所述第一电感121的方向上,依次可以为,所述第一电感121、所述第三电感131、所述第二电感122和所述第四电感132。

又例如,在另一种可以替代的示例中,在垂直于所述第一电感121的方向上,依次可以为,所述第三电感131、所述第一电感121、所述第四电感132和所述第二电感122。

并且,为了进一步提高所述第一平衡端112的信号和所述第二平衡端113的信号之间的幅度一致性,在一种可以替代的示例中,在所述第一电感121平行于所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132的基础上,所述第一电感121和所述第三电感131之间的距离(如图3所示的l1),与所述第二电感122和所述第四电感132之间的距离(如图3所示的l2)相同。

如此,可以使得所述第一电感121和所述第三电感131之间的电磁耦合距离,与所述第二电感122和所述第四电感132之间的电磁耦合距离相同,从而保证所述第三电感131连接的第一平衡端112的信号,与所述第四电感132连接的第二平衡端113的信号之间,具有较高的幅度一致性。

可选地,所述非平衡单元的长度与所述平衡单元的长度关系也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,所述非平衡单元的长度可以与所述平衡单元的长度相同。并且,在一种具体的应用示例中,所述第一电感121的长度可以等于所述第三电感131的长度,所述第二电感122的长度可以等于所述第四电感132的长度。

又例如,在另一种可以替代的示例中,基于本申请发明人的长期研究发现,将所述非平衡单元和所述平衡单元进行不同长度的设置,可以使得信号在经过所述非平衡单元和所述平衡单元的转换处理时,产生的损耗降低。

其中,将所述非平衡单元和所述平衡单元进行不同长度的设置的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

其中,在所述第一电感121和所述第三电感131对应设置、所述第二电感122和所述第四电感132对应设置的基础上,所述第一电感121的长度不同于所述第三电感131的长度,和/或,所述第二电感122的长度不同于所述第四电感132的长度。

例如,在一种可以替代的示例中,所述第一电感121的长度可以不同于所述第三电感131的长度,所述第二电感122的长度与所述第四电感132的长度可以相同。

又例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一电感121的长度与所述第三电感131的长度可以相同,所述第二电感122的长度不同于所述第四电感132的长度。

再例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一电感121的长度不同于所述第三电感131的长度,且所述第二电感122的长度不同于所述第四电感132的长度。

并且,在上述的示例中,对各电感元件进行不同的长度设置的具体方式也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,针对所述第一电感121和所述第三电感131,在一种可以替代的示例中,所述第一电感121的长度可以大于所述第三电感131的长度。在另一种可以替代的示例中,所述第一电感121的长度可以小于所述第三电感131的长度。

又例如,针对所述第二电感122和所述第四电感132,在一种可以替代的示例中,所述第二电感122的长度可以大于所述第四电感132的长度。在另一种可以替代的示例中,所述第二电感122的长度可以小于所述第四电感132的长度。

基于上述的设置,本申请发明人经过研究发现,相较于“将所述第一电感121的长度与所述第三电感131的长度进行等同设置,且将所述第二电感122的长度与所述第四电感132的长度进行等同设置”的第一种技术方案,采用如图5所示的“将所述第一电感121的长度设置为大于所述第三电感131的长度,且将所述第二电感122的长度设置为大于所述第四电感132的长度”的第二种技术方案,在一定的频率范围内具有更低的损耗。

如图6所示,信号的频率从3.2ghz增加至6.0ghz,采用上述的第一种技术方案,损耗会在-1.025db与-1.032db之间变化;采用上述的第二种技术方案,损耗会在-0.821db与-0.766db之间变化,明显小于采用上述的第一种技术方案所产生的损耗。

进一步地,经过本申请发明人的研究发现,所述非平衡单元和所述平衡单元之间的重合程度可以影响该非平衡单元与该平衡单元之间的耦合系数,从而对所述巴伦电路结构100的中心工作频率产生影响。

因此,基于对所述巴伦电路结构100的中心工作频率的需求不同,可以对所述非平衡单元和所述平衡单元之间的重合程度进行不同的设置。

例如,在一种可以替代的示例中,所述非平衡单元和所述平衡单元之间,可以完全重合。

又例如,在另一种可以替代的示例中,为了降低对所述巴伦电路结构100的中心工作频率进行调整的工艺复杂度,所述非平衡单元和所述平衡单元可以进行非完全重合设置。

详细地,在所述第一电感121和所述第三电感131对应设置,且所述第二电感122和所述第四电感132对应设置的基础上,可以进行如下设置:

所述第一电感121在所述第三电感131所在的平面内的投影,至少部分与所述第三电感131不重合;和/或所述第二电感122在所述第四电感132所在的平面内的投影,至少部分与所述第四电感132不重合。

例如,在一种可以替代的示例中,所述第一电感121在所述第三电感131所在的平面内的投影,至少部分与所述第三电感131不重合。并且,所述第二电感122在所述第四电感132所在的平面内的投影,与所述第四电感132全部重合。

又例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一电感121在所述第三电感131所在的平面内的投影,与所述第三电感131全部重合。并且,所述第二电感122在所述第四电感132所在的平面内的投影,至少部分与所述第四电感132不重合。

再例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一电感121在所述第三电感131所在的平面内的投影,至少部分与所述第三电感131不重合。并且,所述第二电感122在所述第四电感132所在的平面内的投影,至少部分与所述第四电感132不重合。

其中,在上述示例的基础上,将对应设置的两个电感元件进行不重合设置的具体方式不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。

例如,在一种可以替代的示例中,针对所述第一电感121和所述第三电感131,在所述第三电感131所在的平面内的任意方向上,所述第一电感121在该平面内的投影,与所述第三电感131非重合设置。针对所述第二电感122和所述第四电感132,在所述第四电感132所在的平面被的任意方向上,所述第二电感122在该平面内的投影,与所述第四电感132非重合设置。

又例如,在另一种可以替代的示例中,综合考虑进行非重合设置会导致所述巴伦电路结构100的空间占用面积较大的问题,针对所述第一电感121和所述第三电感131,可以仅在一个方向上进行非重合设置;针对所述第二电感122和所述第四电感132,也可以尽在一个方向上进行非重合设置。

详细地,在一种具体的应用示例中,结合图7,所述第一电感121和所述第三电感131可以为平面螺旋状结构,所述第二电感122和所述第四电感132可以为平面螺旋状结构。

基于此,针对所述第一电感121和所述第三电感131,所述第一电感121在所述第三电感131所在的平面内的投影,可以沿第一方向至少存在部分投影与该第三电感131不重合,且该第一方向与该第一电感121和所述非平衡端111连接的部分的宽度方向、该第三电感131和所述第一平衡端112连接的部分的宽度方向相同。

针对所述第二电感122和所述第四电感132,所述第二电感122在所述第四电感132所在的平面内的投影,可以沿第二方向至少存在部分投影与该第四电感132不重合,且该第二方向与该第四电感132和所述第二平衡端113连接的部分的宽度方向相同。

需要说明的是,在上述的示例中,所述第一方向和所述第二方向,既可以是相同的,也可以是不同的。

其中,在本实施例中,为了使得所述巴伦电路结构100的空间占用面积更小,所述第一方向和所述第二方向可以相同。也就是说,所述第一电感121、所述第二电感122、所述第三电感131和所述第四电感132之间,可以具有相同的设置方式。

综上所述,本申请提供的巴伦电路结构100和巴伦器件10,通过将第一电感121、第二电感122、第三电感131和第四电感132分别设置于不同的平面内,使得在集成化处理的过程中,保证空间占用面积可以较小。如此,可以改善现有的巴伦电路由于多个电感元件都设置于相同的平面内而使得难以有效地进行小型化处理的问题,因而,具有较高的实用价值,如制造成本降低、不再过多的受限于应用环境的空间等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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