[发明专利]基于片上变压器的功率合成电路

摘要

本发明公开了一种基于片上变压器的功率合成电路，包括：由多个初级线圈和一个次级线圈组成的片上变压器；次级线圈由多个同一层的平面金属线围绕而成的环形匝组成，各初级线圈也分别由对应的同一层的平面金属线围绕而成的环形匝组成，各初级线圈的环形匝的数量都分别小于次级线圈的环形匝的数量；各初级线圈的环形匝的平面金属线的金属层次高于或低于对应的次级线圈的环形匝的平面金属线的金属层；在纵向上，各初级线圈的环形匝的平面金属线和对应的次级线圈的环形匝的平面金属线完全对齐，完全对齐的结构使初级线圈和次级线圈的耦合区域增加。本发明能降低电路的面积，提高初级线圈和次级线圈之间的耦合因子，提高变压器的效率。

主权项

1.一种基于片上变压器的功率合成电路，其特征在于，包括：由多个初级线圈和一个次级线圈组成的片上变压器，各所述初级线圈分别输入一个功率输入信号，多个所述初级线圈的各功率输入信号在所述次级线圈中合成形成一个功率输出信号；所述次级线圈形成一半导体衬底上并呈平面螺旋结构，所述次级线圈包括第一信号输出端和第二信号输出端，所述次级线圈由多个同一层的平面金属线围绕而成的环形匝组成，所述次级线圈的环形匝的内径依次减少，所述次级线圈的各环形匝设置有对应的两个下级连接点或两个上级连接点；所述第一信号输出端和所述第二信号输出端由所述次级线圈的最外侧的环形匝的两个相互断开的上级连接点组成；所述次级线圈的各环形匝的连接结构为：在当前级环形匝具有下级环形匝时，当前级环形匝的两个下级连接点断开，下级环形匝的两个上级连接点断开，当前级环形匝的第一个下级连接点通过同一层的平面金属线连接下级环形匝的第二上级连接点，当前级环形匝的第二个下级连接点通过通孔和相邻层的平面金属线连接下级环形匝的第一上级连接点；在当前级环形匝不具有下级环形匝时，当前级环形匝的两个下级连接点连接在一起；各所述初级线圈也分别由对应的同一层的平面金属线围绕而成的环形匝组成，各所述初级线圈的环形匝的数量都分别小于所述次级线圈的环形匝的数量；各所述初级线圈的环形匝的平面金属线的金属层次高于或低于对应的所述次级线圈的环形匝的平面金属线的金属层；在纵向上，各所述初级线圈的环形匝的平面金属线和对应的所述次级线圈的环形匝的平面金属线完全对齐，完全对齐的结构使所述初级线圈和所述次级线圈的耦合区域增加；同一层的各所述初级线圈的环形匝之间具有交叠区，在交叠区中，其中一个所述初级线圈的内外圈的环形匝之间通过同一层的平面金属线直接连接、另一个所述初级线圈的内外圈的环形匝之间通过通孔和相邻层的平面金属线连接。