用于具有高的高频功率的开关装置的线圈制造方法及图纸

技术编号:12910011 阅读:69 留言:0更新日期:2016-02-24 15:48
本发明专利技术涉及具有多个绕组(83)的线圈(78)。第一绕组(85),即线圈(78)的位于线圈的一个边缘处的绕组,具有给定的第一绕组直径(d1)和相对于下一绕组的给定的第一绕组间隔(a1)。在线圈(78)的另一端处,最后绕组(86)具有给定的第二绕组直径(d5)和相对于相邻绕组的给定的第二绕组间隔(a5)。第一绕组直径(d1)大于第二绕组直径(d5)。第一绕组间隔(a1)小于第二绕组间隔(a5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种线圈,该线圈在高频范围内提供高容许功率。而且,本专利技术涉及一种开关装置,该开关装置使用这种线圈来提供控制信号。
技术介绍
线圈通常用于提供偏置电压来控制RX/TX开关中的PIN 二极管,以防止高频分量从连接支路漏出。这些线圈通常填充有铁芯以实现所需的、令人满意的电性能。然而,在高传输功率的情况下,出现了以下的问题:至今使用的线圈不能提供充足的容许功率。而且,已知的是,可以使用不同尺寸的线圈和电容器的组合,以实现宽的带宽。在该背景中,出现了共振,这影响了高频路径。在该情况下,一种可能性是将线圈与并联的电阻器的共振减弱。然而,由于在大功率的情况下的高损耗,故该解决方案不可被接受。例如,美国专利US 6,236,289 B1的说明书示出了如上所述的填充铁的线圈。在这样的背景下的缺点是所述的低容许功率。
技术实现思路
本专利技术基于以下的目的:提供一种线圈和一种开关装置,该线圈和该开关装置适于提供控制信号,同时提供非常高的容许功率。由具有独立权利要求1的特征的线圈和具有权利要求11的特征的开关装置实现了该目的。进一步有利的改进形成回引这些权利要求的从属权利要求的主题。根据本专利技术的线圈设置有多个绕组。第一绕组(即,在该线圈的一个边缘处的绕组)相应地提供了给定的第一绕组直径和相对于下一绕组的给定的第一绕组间隔。在该线圈的另一端处,最后绕组提供了给定的第二绕组直径和相对于相邻绕组的给定的第二绕组间隔。相应地,第一绕组直径大于第二绕组直径。然而,第一绕组间隔小于第二绕组间隔。这意味着该线圈在低频率处无共振。这样的共振导致功率下降并因此导致线圈发热。这会降低线圈的容许功率。因此,如上所述的措施实现了线圈的高容许功率。作为优选,在第一绕组和最后绕组之间,线圈设置有至少一个另外的具有第三绕组直径和相对于相邻绕组的第三绕组间隔的绕组。该第三绕组直径因此设置在第一绕组直径和第二绕组直径之间。类似地,第三绕组间隔设置在第一绕组间隔和第二绕组间隔之间。尽管使用了三个不同的绕组直径和三个不同的绕组间隔,但是可以实现对线圈的电性能的进一步的改进。特别地,可以进一步减小共振,这额外地增大了容许功率。在该上下文中,第一绕组直径优选地设置在5mm至30mm的范围内,优选地12mm至16mm的范围内。此外,作为优选,第二绕组直径设置在3mm至10mm的范围内,优选地4mm至7mm的范围内。在该上下文中,第一绕组间隔有利地设置在0mm至4mm的范围内,优选地0mm至1mm的范围内。在该上下文中,第二绕组间隔有利地设置在1mm至10mm的范围内,优选地2mm至4mm的范围内。如果该线圈提供了第三绕组直径和第三绕组间隔,则第三绕组直径优选地为4mm至20mm,特别优选地为8mm至16mm。在该情况下,第三绕组间隔优选地为0mm至8mm,优选地为1mm至6mm。这意味着仅在超出工作频率时会发生共振,因此,在工作频率的范围内可以实现非常高的容许功率。特别优选地,在该上下文中,该线圈为圆锥形,S卩,该线圈的绕组的绕组直径从第一绕组到最后绕组连续地减小。而且,在该上下文中,从第一绕组到最后绕组的绕组间隔连续地增大。以这样的方式,实现了容许功率的进一步增大。为了实现线圈的特别良好的冷却,在该上下文中,线圈的内腔优选地填充有空气。可替选地,为了增强稳定性,线圈的内腔填充有线圈管。因此,另外实现了制造的简化。作为优选,在该上下文中的线圈管由固体合成材料制成,优选地由聚四氟乙烯制成。可替选地,该线圈管由泡沫合成材料制成,优选地由罗谢尔(Rohacell)泡沫材料制成。在该上下文中,该线圈管的相对介电常数小于1.2。因此,实现了线圈管对线圈的电性能的较小的影响。为了实现线圈的简单制造和稳定性,线圈的绕组被导向在线圈管的导向槽中。该导向槽限定了绕组的直径和绕组的间隔。即,该线圈在已经预制的线圈管中卷绕到导向槽上。为了实现进一步改进的冷却,线圈管可以可替选地或额外地沿着其纵向轴线设置有凹槽。在该情况下,线圈的绕组仅由各个触点支承,这些触点围绕线圈管的半径分布。作为优选,线圈在600MHz的频率范围内或在600MHz频率处提供了至少500W的容许功率,优选地至少lkw的容许功率,特别优选地至少10kW的容许功率。根据本专利技术的开关装置设置有至少一个第一 PIN 二极管、第一信号端口、第二信号端口、第一控制端口和如上所述的第一线圈。第一控制信号可以通过第一线圈供应给第一 PIN 二极管。该PIN 二极管可以通过控制信号被置于导通状态或非导通状态。这意味着功率非常高的信号可以在第一信号端口和第二信号端口之间接通和断开。在该上下文中,第一信号端口和第二信号端口优选地在导通PIN 二极管的情况下以导通方式彼此连接,并且在未导通PIN 二极管的情况下以非导通方式彼此连接。作为优选,开关装置设置有第二 PIN 二极管、第三信号端口、第二控制端口和第二线圈。在上下文中,第二控制信号可以通过第二线圈供应给第二 PIN 二极管。通过第二控制信号,该第二 PIN 二极管可以被置于导通状态和非导通状态。以该方式,可以在两个信号端口之间切换功率非常高的信号。因此,该线圈优选地设置有10至100个绕组,特别优选为20至40个绕组。因此,可以通过可控制的制造成本实现所需的电感。【附图说明】在下文中,参照附图通过示例方式来描述本专利技术,其中呈现了本专利技术的有利的示例性实施方式。附图示出了:图1为根据本专利技术的开关装置的示例性实施方式;图2为线圈的多个绕组的等效电路图;图3为示例性的圆柱形线圈的S参数图;图4为根据本专利技术的线圈的第一示例性实施方式的侧面图和等距视图;图5为根据本专利技术的线圈的第二示例性实施方式的侧面图和等距视图;图6为根据本专利技术的线圈取决于频率的S参数图;以及图7为根据本专利技术的开关装置取决于频率的S参数图。【具体实施方式】首先,将参照图1阐述根据本专利技术的开关装置的示例性实施方式的总体构造和功能。接着,构成本专利技术的基础的问题将参照图1至图3更详尽地进行阐述。接着,根据本专利技术的线圈的各种示例性实施方式的构造和功能将基于图4至图5进行阐述。最后,根据本专利技术的线圈和根据本专利技术的开关装置(下文也被称为开关)的有利效果将参照图6和图7进行描述。在类似的附图中的相同元件的呈现和描述在某些情况下不再重复。图1示出了宽带PIN 二极管开关1的电路框图。开关1包括第一信号端口 11、第二信号端口 21和第三信号端口 15,在此天线22连接到第二信号端口 21。而且,开关1包括第一控制端口 10和第二控制端口 14。解耦电容器12连接到第一信号端口 11。转而连接到第一控制端口 10的线圈2连接到解耦电容器12的面向下游的端部。第一 PIN 二极管13也连接到解耦电容器12的面向下游的端部。第二信号端口 21和天线22 (通过第二信号端口 21)连接到第一 PIN 二极管13的面向流动方向的下游的端部。而且,第二 PIN 二极管17以相反的极性连接到第二信号端口21。另一解耦电容器16位于第二 PIN 二极管17的面向下游的端部处。接着,该解耦电容器16的面向下游的端口连接到第三信号端口 15。另一线圈3连接在第二 PIN 二极管17和第二解耦电容器16之间。第二控制端口 14设置在线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个绕组(83)的线圈,其中,所述线圈(78)的第一绕组(85)设置有第一绕组直径(d1)和第一绕组间隔(a1),其中,所述线圈(78)的最后绕组(86)设置有第二绕组直径(d5)和第二绕组间隔(a5),其特征在于,所述第一绕组直径(d1)大于所述第二绕组直径(d5),以及所述第一绕组间隔(a1)小于所述第二绕组间隔(a5)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克劳斯·凯勒
申请(专利权)人:罗德施瓦兹两合股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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