[发明专利]可调谐电路装置以及提供该电路装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调谐电路装置，特别是涉及一种可调谐导纳装置，包括至少一个具有至少一个可调谐第一电容器的电容支路，以及调谐应用装置。本发明还涉及一种提供可调谐电路或者导纳装置的方法以及调谐所述装置的方法。

背景技术

可调谐电容器、或者更具体为其中根据施加其上的DC电压改变电容的可调谐电容器即所谓的变容二极管，组成了电子电路特别是微波电路中的其中一个重要元件。因此可调谐电容器用于多种应用中，例如射频电路、微波电路，例如可调谐滤波器、移相器、延迟线、电压控制振荡器(VCO)等等。通过半导体技术，例如通过DC偏压半导体结例如p-n结、肖特基势垒结等等实现大部分的已知变容二极管。但是半导体变容二极管特别在高频下受到低质量、Q因子、低功率处理能力和高交调干扰的影响。例如在大于2GHz的频率下，该变容二极管的Q因子迅速下降。还可采用微机电(MEM)开关实现变容二极管，并且基于绝缘材料的绝缘变容二极管，可改变其介电常数。通过时间控制(DC)电压调谐绝缘变容二极管的电容以改变可调谐绝缘材料中的绝缘常数。该绝缘变容二极管通常具有高Q因子、高功率处理能力、低交调干扰、宽电容范围。此外，其可以低成本制造。可调谐绝缘或者铁电材料为其中可通过改变施加至该材料上的电场强度而改变介电常数的材料(如上所述)。铁电变容二极管特征在于局部变化或者DC偏压下电容的可调谐性，即施加至设备的DC偏压改变其电容。

对于大量应用，高调谐性为其中一个最重要的要求。但是，变容二极管其中一个最基本的问题为其常常具有低可调谐性。通常，由在变容二极管中所采用材料例如半导体材料、MEM、电介质或者铁电材料的基本物理性质限制其可调谐性。但是对于多种应用，需要比采用已知变容二极管所能获得的可调谐性更高的可调谐性。

发明内容

因此所需要的是一种可调谐电路装置，特别是一种具有高可调谐性的可调谐导纳电路装置。特别需要一种电路装置，借此可克服或者缓解与材料相关的因素所造成的局限性，特别是与可调谐性相关的局限性。还需要一种容易制造的电路装置。另外需要一种可以以低成本制造的电路装置。而且需要一种电路装置，其特别不仅在高频下、最特别在10或者100的极高频率下甚至在大赫区，而且在低频下具有高Q因子。还需要一种具有高功率处理能力和低交调干扰以及宽电容范围的电路装置。另外需要一种电路装置，其适合于实施或应用特别需要例如关于频率范围的需要、允许与频率附随的电容偏差。特别需要一种电路装置，借此可控制至少在指定频率范围下的可调谐性或者其可构造为可实现期望可调谐性至期望或者预定程度。还需要一种提供该电路装置的方法。

因此提供了一种开始所指的可调谐电路装置或者特别是一种可调谐导纳电路装置，其还包括具有至少一个第二电容器和电感器的至少一个谐振支路，从而串联连接所述第二电容器和所述电感器，并且并联连接所述至少一个电容支路和所述至少一个谐振支路，并且其中所述调谐应用装置另外适合于施加DC调谐电压。

特别选择所述第一和/或第二电容器的电容和/或所述电感器的电感使得至少可在选择的频率范围内控制所述导纳电路装置或者电路装置等效变容二极管装置的频率相关性。特别是可控制等效电容的频率相关性以仅仅根据频率变化至指定程度或者具有所述频率范围内的指定限度。在具体实施例中，第一电容器的电容和第二电容器的电容基本上处于相同的数量级。特别是，第一和第二电容器均可变，即构成变容二极管。另一种应用中，所述第一和第二电容器的至少一个可变或者包括变容二极管。

特别是，指定或者选择频率范围内电路或导纳装置的等效电容基本上频率独立、或者以指定允许的偏差频率独立。最特别是，指定或选择频率范围内电路或者导纳装置的等效电容在指定允许的极限内偏离。

根据具体实施例的装置包括可调谐的第一电容器或者第一电容支路。特别是，谐振支路的第二谐振器可调谐至有限程度、或者可调谐至远远低于所述第一电容器可调谐性的程度、或不可调谐。

特别是，由频率ω高于并联谐振频率ω_2p的频率范围指定电路装置的等效电容。

在具体实施例中，电容支路包括具有并联连至次级第一电容器的初级第一电容器的第一可变电容装置，次级第一电容器串联连至(第二)电感器。谐振支路包括与(第一)电感器串联连接的第二电容器，因此和前面的仅仅包括三个有源元件的实施例相比，该装置包括五个有源元件。应当清楚的是，原则上提供更好可调谐性的三个当然甚至更多的有源元件使得设备更为复杂。原则上，应当清楚的是可有四个、五个或者六个或者更多的有源元件。