JP2005534184A - 平面インダクタンス - Google Patents

Abstract

特にモノリシックＨＦ発振器用の平面螺旋巻き線を有する平面インダクタンスであって、各巻き線（１）が“８”の形状を有し、同方向に電流を流し且つ二つのループ（１ａ、１ｂ）の間に設けられた三つの交差導体（６，７，８）を有する。

Description

この発明は、特に、モノリシックＨＦ発振器用の平面螺旋巻き線を有する平面インダクタンスに関する。

通常、既知の平面インダクタンスでは、巻き線は基本的に閉ループであり、例えば、境界領域が楕円と成り得る各種多角形や円形形状を成し、電源供給線の接続においては、交差する巻き線の端部が、断面において互いに平行に走り、そして、同方向に電流を流す導体部を形成する。

これらの既知の構造における欠点は、巻き線ループの外側に強磁界成分が発生するという事実である。

移動通信やデータ伝送技術におけるトランシーバＩＣのような集積回路では、さらなる磁気要素が内部又は外部巻き線に備えられ、また、適用可能であれば、寄生要素も含まれ、これは、ＬＮＡ用インターフェース回路等の場合であり、この種の螺旋インダクタンスに、例えば、干渉結合が生じ、その巻き線において、望ましくない発振や、対応する周波数成分又は同様な周波数成分において過度に高いクロストークが生じる。

この発明の目的は、既知の平面インダクタンスと同様に簡単な構造で、巻き線外側に発生する磁界成分が少ない平面インダクタンスを作ることを目的としている。

この目的を達成するため、この発明は、各巻き線が“８”の形状を有し、同方向に電流を流し且つ二つのループの間に設けられた三つの交差導体を有する。

この発明における設計によって、各旋巻き線が二つのループを備え、一方のループが時計方向に電流を流し、他方のループが反時計方向に電流を流し、表面の条件は既知の構造と同様であり、そして、インダクタンスと性能のファクタ値が大体同じになる。この巻き線の二ループ内の磁化の方向が相反するので磁化の非常に多くの部分が中央の交差導体周辺に集中する。相互巻き線の磁気双極子により磁界成分が非常に局部的に発生する。従って、既知の構造と比べて、巻き線の外側では磁界がかなり低減される。完全に集積化されたＲＦ−ＶＣＯと高周波受信回路との間の自己混合効果を測定してみると、既知の構造と比べて、この新構造ではこれらの磁界成分が約１０ｄＢ低下した。さらに、前記交差導体は互いに平行に設けられ、上部導体と下部導体とが互いに反対側で電源供給線に接続されていることもこの発明の範囲である。これら導体が上下に配されてもよい。

この発明における平面インダクタンスは多重巻き線の形態でも勿論良い。この目的のために、この発明のある実施形態では、巻き線の各空芯に多重巻き線が備えられ、互いに内部に螺旋状に入り込むように設けられ、多重巻き線の内部端部が互いに接合されている。

電源供給線の磁界を補償するために、電源供給線から離れている巻き線の空芯は他方の空芯より小さく配されてもよく、この目的のため、適切であれば、さらなる配線平面が設けられ、中央導体が部分的に上下に配されてもよい。

この発明のさらなるアスペクト、目的並びに効果が、添付図面を参照して、この発明を限定するものではない以下のこの発明の好ましい実施形態の詳細な説明により明らかになる。

図面に示された実施形態の例を参照してこの発明をさらに説明する。

図１に見られる従来技術における平面インダクタンスの巻き線はリング形状のループ１を備え、互いに交差しているループの端部２と３が外側に引き出され電源供給線４と５に接続され、又は、多重巻き線の場合はさらなるループに接続される。矢印で示されているように電流が流れると、実際の巻き線１の外側に強磁界が発生し、上記詳細に説明したように、多くの応用において干渉効果が生じる。

この発明においては、従って、図２に見られるような変更された構造が示され、これは、その巻き線１がループ１ａと１ｂを備えた“８”の形状を有し、同方向に電流を流す三つの交差導体６乃至８が二つのループ１ａと１ｂとの間に形成されている。これら交差導体６乃至８は互いに平行に配され、上部交差導体８と下部交差導体６とが互いに反対側で電源供給線４と５に接続されている。ここで述べるまでもないが、平面インダクタンスの交差部は勿論絶縁されている。

相反する方向の巻き線ループ１ａと１ｂの磁気双極子により磁界成分が非常に局部的に発生するので、巻き線ループの外側に実際全く不必要な磁界成分がもはや発生することがない。

図３に示すのは多重巻き線を有する平面インダクタンスの実施形態の例である。ここで、導体は、底部の空芯９の供給線５から始まって、導体のトラックが互いに内部に螺旋状に入り込むように上部の空芯１０が最初に巻かれる。上部の空芯１０の内部巻き線の端部１１が低部の空芯９の内部巻き線の端部１２に接続される。

供給線４と５の磁界を補償するために、図４に示す実施形態の例では、平面インダクタンスの上部の空芯１０がより大きく配されている。

図５に示す実施形態の例では、上部の空芯１０、即ち、供給線４と５を有しない空芯がここでもより大きく配されており、これは、さらなる配線平面が設けられ、中央導体が部分的に上下に配されている。

従来技術における典型的な平面インダクタンスを示す図である。 この発明における平面インダクタンスの構造を示す図である。 多重巻き線を有する平面インダクタンスの実施形態の例を示す図である。 多重巻き線を有する平面インダクタンスの実施形態の例を示す図である。 多重巻き線を有する平面インダクタンスの実施形態の例を示す図である。

Claims (5)

1. 特にモノリシックＨＦ発振器用の複数平面螺旋巻き線を有する平面インダクタンスであって、各巻き線が“８”の形状を有し、同方向に電流を流し且つ二つのループの間に設けられた三つの交差導体を有することを特徴とする平面インダクタンス。
2. 前記交差導体は互いに平行に設けられ、上部導体と下部導体とが互いに反対側で電源供給線に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の平面インダクタンス。
3. 前記複数巻き線の各空芯において、多重巻き線が互いに内部に螺旋状に入り込むように設けられ、該多重巻き線の内部端部が互いに接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の平面インダクタンス。
4. 前記電源供給線の磁界を補償するために、前記電源供給線が近傍に設けられている巻き線の空芯は他方の空芯より小さく配されていることを特徴とする請求項３に記載の平面インダクタンス。
5. さらなる配線平面が設けられ、中央導体が部分的に上下に配されていることを特徴とする請求項４に記載の平面インダクタンス。

Images