[发明专利]一种基于折叠线圈的紧凑功分器芯片

说明书

本发明提供一种基于折叠线圈的紧凑功分器芯片包括：折叠线圈，包括相连接的第一级耦合线圈和第二级耦合线圈；第一级耦合线圈由两个上下完全对称的电感相互缠绕形成，第一级耦合线圈的线圈抽头与功分器芯片的合路端口连接；第二级耦合线圈也由两个上下完全对称的电感相互缠绕形成；第二级耦合线圈翻折进第一级耦合线圈内部；RC串联网络，设置在第一级耦合线圈内部，包括第一级RC串联网络和第二级RC串联网络，第一级RC串联网络连接第一级耦合线圈的功分两路；第二级RC串联网络连接第二级耦合线圈的功分两路；两个谐振电容，连接在第一级耦合线圈和第二级耦合线圈的连接处并接入到地。本发明能够极大的减小功分器芯片的尺寸，并且表现出优异的性能。

技术领域

本发明涉及微波射频集成电路领域，具体而言，涉及一种基于折叠线圈的紧凑功分器芯片。

背景技术

工作带宽是功分器的一个重要指标，其定义为关注指标全部满足使用条件的工作频率范围。通常以相对带宽系数B衡量功分器的带宽，其定义为：

其中，f_h为功分器工作的高端截至频率，f_l为功分器工作的低端截至频率。

芯片面积则直接关系到芯片成本及上层系统的集成度，是芯片的重要关注对象。

现有一分二功分器产品中对于k1.5的功分器，为了减小版图面积，通常采用集总参数设计，其芯片面积通常大于1mm²；对于k1.5的宽带功分器，为了保证全频段范围的插入损耗、反射系数、隔离度等指标满足使用要求，通常采用分布参数设计，其芯片面积通常大于3mm²。

发明内容

本发明旨在提供一种基于折叠线圈的紧凑功分器芯片，以解决芯片面积过大的问题。

本发明提供的一种基于折叠线圈的紧凑功分器芯片，包括：

折叠线圈，所述折叠线圈包括相连接的第一级耦合线圈和第二级耦合线圈；所述第一级耦合线圈由两个上下完全对称的电感相互缠绕形成，并且所述第一级耦合线圈的线圈抽头与功分器芯片的合路端口连接，信号由合路端口到达第一级耦合线圈的线圈抽头后分为两路分别按顺时针和逆时针传输；所述第二级耦合线圈也由两个上下完全对称的电感相互缠绕形成，信号由第一级耦合线圈到达第二级耦合线圈后分也分别按顺时针和逆时针传输至功分器芯片的两路功分端口；并且，所述第二级耦合线圈翻折进第一级耦合线圈内部；

RC串联网络，所述RC串联网络设置在第一级耦合线圈内部，包括第一级RC串联网络和第二级RC串联网络，所述第一级RC串联网络连接第一级耦合线圈的功分两路；所述第二级RC串联网络连接第二级耦合线圈的功分两路；

两个谐振电容，所述两个谐振电容连接在第一级耦合线圈和第二级耦合线圈的连接处并接入到地。

进一步的，所述第一级耦合线圈的内径大于第二级耦合线圈的外径。

进一步的，所述第一级耦合线圈的内圈金属边沿到第二级耦合线圈的外圈金属边沿的距离大于3倍线圈宽度。

进一步的，所述第一级耦合线圈与第二级耦合线圈的中心重合。

进一步的，所述第一级RC串联网络和第二级RC串联网络设置在第一级耦合线圈内，并设置在第二级耦合线圈的左右两侧。

进一步的，所述第一级RC串联网络设置在第二级耦合线圈靠近合路端口侧；所述第二级RC串联网络设置在第二级耦合线圈靠近功分端口侧。

进一步的，所述第一级耦合线圈设计为2N圈；所述第二级耦合线圈设计为2M+1圈；其中M和N均为正整数。