射频叠层变压器和射频芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种射频叠层变压器，其包括第一次级线圈、主线圈、第二次级线圈、第一金属通孔和第二金属通孔以及输出端口；第一次级线圈的第一端通过第一金属通孔与第二次级线圈的第一端连接，第一次级线圈的第二端连接至输出端口，第二次级线圈的第二端通过第二金属通孔后连接至接地；沿垂直于射频叠层变压器的厚度方向，第一次级线圈的宽度和第二次级线圈的宽度均小于或等于主线圈的层宽度，第二次级线圈的长度小于第一次级线圈的长度；第一次级线圈和第二次级线圈均设有多个周期性亚波长矩形槽，以形成人工表面等离激元。本实用新型专利技术射频叠层变压器的输出对称性较好且抗干扰性能好。能好。能好。

【技术实现步骤摘要】
射频叠层变压器和射频芯片


[0001]本技术涉及变压器
，尤其涉及一种射频叠层变压器和射频芯片。

技术介绍

[0002]目前，无线通信技术的发展，尤其射频前端模组的应用越来越广。由于数据传输更快和高的线性度要求，在射频前端模组中的变压器成为重要的组成部分。
[0003]相关技术的变压器一般分为平面式变压器和叠层式变压器。平面式变压器通常存在耦合系数较低且面积较大的缺点。随着射频工艺的进步，多层基板技术越来越成熟，为叠层式变压器的应用提供了基础。叠层变压器具有较小的面积及较高的耦合系数的优点，但由于线圈位于不同层，电气性能并不完全相同，存在输出对称性较差的缺点。
[0004]然而，相关技术的叠层式变压器一般采用三层圆形或多边形结构。相关技术的叠层式变压器的上下两个次级线圈呈对称分布，并使用金属通孔来实现不同层线圈之间的互连。为了提高耦合系数，相关技术的叠层式变压器通常将中间层主线圈宽度稍大，并使得中间层主线圈与上下层次级线圈完全重叠。该结构导致了较大的层间寄生电容，降低了叠层式变压器的工作频率和自谐振频率。相关技术的叠层式变压器的传输线主要使用微带线的形式。由于不同层线圈之间存在电气性能的差异，导致输出对称性不够好。微带线由于其灵活性和易于加工性被广泛应用于各种射频电路中，但由于其电磁场分布的开放性，相关技术的叠层式变压器的传输线邻间干扰相对较大。
[0005]表面等离激元是指当光波入射至金属与介质分界面时与金属电子所发生的共振现象，通过此种方式传输的电磁波将被紧紧束缚在金属周围，能突破衍射极限，并具有局域场效应和强色散性的特点。由于金属在低频表现为完美导体，不具备等离子性质。为了将表面等离激元的现象应用到微波领域，通过在金属传输线上开周期性亚波长孔槽，以构成人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons，简称SSPPs)。使金属传输线具有与天然表面等离激元相似且传统传输线所不具有的特点。因此，如何将表面等离激元在叠层式变压器的传输线上进行应用是一个需要解决的技术问题。
[0006]因此，实有必要提供一种新的变压器和相关芯片解决上述问题。

技术实现思路

[0007]针对以上现有技术的不足，本技术提出一种输出对称性较好且抗干扰性能好的射频叠层变压器和射频芯片。
[0008]为了解决上述技术问题，第一方面，本技术的实施例提供了一种射频叠层变压器，其包括均为金属构成层状且依次叠设的第一次级线圈、主线圈以及第二次级线圈；
[0009]所述射频叠层变压器还包括沿其厚度方向设置的第一金属通孔和第二金属通孔以及输出端口；所述第一次级线圈的第一端通过第一金属通孔与所述第二次级线圈的第一端连接，所述第一次级线圈的第二端连接至所述输出端口，所述第二次级线圈的第二端通过所述第二金属通孔后连接至接地；
[0010]沿垂直于所述射频叠层变压器的厚度方向，所述第一次级线圈的宽度和所述第二次级线圈的宽度均小于或等于所述主线圈的层宽度，所述第二次级线圈的长度小于所述第一次级线圈的长度，所述第二次级线圈向所述第一次级线圈方向的正投影完全与所述第一次级线圈重合，所述第二次级线圈向所述主线圈方向的正投影完全落入所述主线圈内；
[0011]所述第一次级线圈和所述第二次级线圈均设有多个周期性亚波长矩形槽，以形成人工表面等离激元。
[0012]优选的，所述第一次级线圈、所述主线圈以及所述第二次级线圈均为呈环状结构。
[0013]优选的，所述周期性亚波长矩形槽分别由所述第一次级线圈的内周侧和所述第二次级线圈的内周侧凹陷形成。
[0014]优选的，所述第一次级线圈的内径和所述第二次级线圈的内径均为440um，所述第一次级线圈的外径和所述第二次级线圈的外径均为600um；所述主线圈的内径为400um，所述主线圈的外径为640um。
[0015]优选的，所述周期性亚波长矩形槽的槽深度和槽宽度均为30um。
[0016]优选的，所述第一次级线圈、所述主线圈以及所述第二次级线圈呈同轴结构。
[0017]优选的，所述主线圈包括第一端口、与所述第一端口间隔设置的第二端口以及设置于所述第一端口和所述第二端口之间的下端端口，所述第一端口作为所述射频叠层变压器的第一差分输入端口，所述第二端口作为所述射频叠层变压器的第二差分输入端口，所述下端端口用于连接至接地。
[0018]优选的，所述射频叠层变压器还包括第一电容和第二电容，所述第一端口通过串联所述第二电容后连接至所述第二端口，所述下端端口通过串联所述第一电容后连接至接地。
[0019]优选的，所述射频叠层变压器还包括匹配网络，所述第一次级线圈的第二端连接至所述匹配网络的第一端，所述匹配网络的第二端连接至所述输出端口。
[0020]第二方面，本技术的实施例提供了一种射频芯片，所述射频芯片包括如本技术实施例提供的上述射频叠层变压器。
[0021]与相关技术相比，本技术的射频叠层变压器和射频芯片通过设置依次叠设的第一次级线圈、主线圈以及第二次级线圈，并通过设置将所述第一次级线圈的宽度和所述第二次级线圈的宽度均小于或等于所述主线圈的层宽度，并将所述第二次级线圈的长度小于所述第一次级线圈的长度。该结构通过所述第一次级线圈和所述第二次级线圈的不完全对称的设计，提高了射频叠层变压器的输出对称性。同时，通过所述第一次级线圈和所述第二次级线圈设置多个周期性亚波长矩形槽，以形成人工表面等离激元(英文Spoof Surface Plasmon Polaritons，简称SSPPs)，从而增强本技术的射频叠层变压器的场束缚性和色散特性。其中，强场束缚性可以降低传输线之间的干扰，而色散特性可以压缩波导波长从而减小尺寸，从而使得本技术的射频叠层变压器抗干扰性能好。因此，该电路结构使得射频叠层变压器和射频芯片的输出对称性较好且抗干扰性能好。
附图说明
[0022]下面结合附图详细说明本技术。通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中，
[0023]图1为本技术射频叠层变压器的结构示意图；
[0024]图2为本技术射频叠层变压器的第一次级线圈和第一金属通孔的装配结构示意图；
[0025]图3为本技术射频叠层变压器的主线圈的结构示意图；
[0026]图4为本技术射频叠层变压器的第二次级线圈、第一金属通孔和第二金属通孔的装配结构示意图；
[0027]图5为本技术射频叠层变压器的色散曲线示意图；
[0028]图6为本技术射频叠层变压器的第一次级线圈的电磁场分布图；
[0029]图7为相关技术的叠层变压器的微带线设计的次级线圈的电磁场分布图；
[0030]图8为本技术射频叠层变压器的传输线与相关技术的叠层变压器的微带线设计的传输线的干扰曲线示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图详细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频叠层变压器，其包括均为金属构成层状且依次叠设的第一次级线圈、主线圈以及第二次级线圈；其特征在于，所述射频叠层变压器还包括沿其厚度方向设置的第一金属通孔和第二金属通孔以及输出端口；所述第一次级线圈的第一端通过第一金属通孔与所述第二次级线圈的第一端连接，所述第一次级线圈的第二端连接至所述输出端口，所述第二次级线圈的第二端通过所述第二金属通孔后连接至接地；沿垂直于所述射频叠层变压器的厚度方向，所述第一次级线圈的宽度和所述第二次级线圈的宽度均小于或等于所述主线圈的层宽度，所述第二次级线圈的长度小于所述第一次级线圈的长度，所述第二次级线圈向所述第一次级线圈方向的正投影完全与所述第一次级线圈重合，所述第二次级线圈向所述主线圈方向的正投影完全落入所述主线圈内；所述第一次级线圈和所述第二次级线圈均设有多个周期性亚波长矩形槽，以形成人工表面等离激元。2.根据权利要求1所述的射频叠层变压器，其特征在于，所述第一次级线圈、所述主线圈以及所述第二次级线圈均为呈环状结构。3.根据权利要求2所述的射频叠层变压器，其特征在于，所述周期性亚波长矩形槽分别由所述第一次级线圈的内周侧和所述第二次级线圈的内周侧凹陷形成。4.根据权利要求2所述的射频叠层变压器，其特征在于，所述第一次级线圈的内径和所述第二次级线圈的内径均为440um，所述第一次级...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨君，郭嘉帅，
申请(专利权)人：深圳飞骧科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：