一种静电可调环形电感的制作方法

本发明实施例涉及电子元器件技术；具体涉及一种静电可调环形电感。

背景技术：

1、电感是基本的电子器件，在常用电子电路中广泛应用。无线通信技术等电子电路技术的迅速发展，带来了对可调电感的大量需求。国内外众多专家学者提出过多种原理、多种结构的可调电感，均致力于发展出可调量大、品质因子高、能耗低及成本低的可调电感。

2、磁电可控电感是一种区别于传统机械或电流可调的新型可调电感，其利用应力或应变耦合的压磁效应和压电效应实现电压对电感的控制。极化后的压电材料在外界电压的作用下，会发生形变；这种形变耦合到压磁材料中，会导致其初始磁导率发生变化。最近，有中国专利(zl201310744355.7)及文献(x.fang,n.zhang and z.l.wang,appl.phys.lett.93,102503(2008))基于这种原理提出过多种磁电可控环形电感的结构设计。在这些设计中，压磁相和压电相采用粘接的方式实现应力或应变耦合，但均存在粘接面过小，力学可靠性不足的问题，很容易在使用过程中发生粘接剂脱落，导致器件功能失效。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种静电可调环形电感，以克服现有技术中磁电可控电感可靠性不足、器件容易失效的问题。

2、本发明提供一种静电可调环形电感，包括：环形磁电复合元件以及绕制在所述环形磁电复合元件上的线圈；

3、其中，所述环形磁电复合元件包括一层环形压电元件和一层环形铁磁元件，所述环形压电元件与所述铁磁元件以上下重合方式重叠组合；

4、如上所述的电感，所述环形压电元件的内外径与所述环形铁磁元件的内外径一致，所述环形压电元件与所述环形铁磁元件上下完全重合，包括：

5、所述环形铁磁元件放置重叠在所述环形压电元件上。

6、如上所述的电感，所述环形压电元件的内外径与所述环形铁磁元件的内外径一致，所述环形压电元件与所述环形铁磁元件上下完全重合，包括：

7、所述环形压电元件放置重叠在所述环形铁磁元件上。

8、如上所述的电感，所述环形压电元件沿与所述环形压电元件的径向垂直的厚度方向极化，并且所述环形压电元件的上下表面设置有一对电极，所述各电极上分别设置一根导线，所述导线作为所述静电可调环形电感的控制电压的接线端。

9、如上所述的电感，所述环形压电元件沿所述环形压电元件的径向极化，且所述环形压电元件的内外表面设置有一对电极，所述各电极上分别设置一根导线，所述导线作为所述静电可调环形电感的控制电压的接线端。

10、如上所述的电感，所述环形铁磁元件重叠放置在所述环形压电元件上，包括：

11、所述环形压电元件与所述环形铁磁元件通过环氧树脂粘接或共烧方式形成上下重合圆环磁电复合结构，所述环形铁磁元件重叠放置在所述环形压电元件上。

12、如上所述的电感，所述环形压电元件重叠放置在所述环形铁磁元件上，包括：

13、所述环形铁磁元件与所述环形压电元件通过环氧树脂粘接或共烧方式形成上下重合圆环磁电复合结构，所述环形压电元件重叠放置在所述环形铁磁元件上面。

14、如上所述的电感，所述线圈均匀的绕制在所述环形磁电复合元件上，所述线圈的首尾留出作为所述静电可调环形电感的接线端。

15、如上所述的电感，所述环形压电元件的材料为以下材料中的任意一种：锆钛酸铅压电陶瓷、铌镁酸铅-钛酸铅压电陶瓷或单晶、铌镁酸铅-锆钛酸铅压电陶瓷或单晶、铌锌酸铅-钛酸铅压电陶瓷或单晶，以及铌酸钾钠基无铅压电陶瓷、钛酸铋钠基无铅压电陶瓷、钛酸钡压电陶瓷。

16、如上所述的电感，所述环形铁磁元件的材料为锰锌铁氧体、镍锌铁氧体或铁基非晶合金。

17、本发明提供一种静电可调环形电感，由一个具有压电效应的环形压电元件和一个具有压磁效应的环形铁磁元件构成环形磁电复合元件，以及绕制在环形磁电复合结构上的线圈构成。当有外界电压施加在所述环形压电元件上时，所述环形磁电复合元件发生弯曲变形，这时所述环形铁磁元件会受到力学拉伸或者收缩，在相应拉应力或压应力的作用下，所述环形铁磁元件的初始磁导率会发生改变，从而实现了外界电压对磁电电感感量的控制。

18、而且本实施例提供的静电可调环形电感由于采用环形压电元件和环形铁磁元件形成上下重叠复合结构，使得压电元件和铁磁元件的正面接触面积和正应力增大，压电元件能将更大的机械应力传递给铁磁元件，避免了现有技术中由于粘接面过小，力学可靠性不足，从而导致使用过程中发生粘接剂脱落，器件功能失效等问题。

技术特征：

1.一种静电可调环形电感，其特征在于，包括：环形磁电复合元件以及绕制在所述环形磁电复合元件上的线圈；其中，所述环形磁电复合元件包括一层环形压电元件和一层环形铁磁元件，所述环形压电元件与所述铁磁元件以上下重合方式重叠组合。

2.根据权利要求1所述的一种静电可调环形电感，其特征在于，所述环形压电元件的内外径与所述环形铁磁元件的内外径一致，所述环形压电元件与所述环形铁磁元件上下完全重合，包括：所述环形铁磁元件放置重叠在所述环形压电元件上。

3.根据权利要求1所述的一种静电可调环形电感，其特征在于，所述环形压电元件的内外径与所述环形铁磁元件的内外径一致，所述环形压电元件与所述环形铁磁元件上下完全重合，包括：所述环形压电元件放置重叠在所述环形铁磁元件上。

4.根据权利要求1所述的一种静电可调环形电感，其特征在于，所述环形压电元件沿与所述环形压电元件的径向垂直的厚度方向极化，并且所述环形压电元件的上下表面设置有一对电极，所述各电极上分别设置一根导线，所述导线作为所述静电可调环形电感的控制电压的接线端。

5.根据权利要求1所述的一种静电可调环形电感，其特征在于，所述环形压电元件沿所述环形压电元件的径向极化，且所述环形压电元件的内外表面设置有一对电极，所述各电极上分别设置一根导线，所述导线作为所述静电可调环形电感的控制电压的接线端。

6.根据权利要求2所述的一种静电可调环形电感，其特征在于，所述环形压电元件与所述环形铁磁元件通过环氧树脂粘接或共烧方式形成上下重合圆环磁电复合结构，所述环形铁磁元件重叠放置在所述环形压电元件上。

7.根据权利要求3所述的一种静电可调环形电感，其特征在于，所述环形铁磁元件与所述环形压电元件通过环氧树脂粘接或共烧方式形成上下重合圆环磁电复合结构，所述环形压电元件重叠放置在所述环形铁磁元件上面。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的静电可调环形电感，其特征在于，所述线圈均匀的绕制在所述环形磁电复合元件上，所述线圈的首尾留出作为所述静电可调环形电感的接线端。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的静电可调环形电感，其特征在于，所述环形压电元件的材料为以下材料中的任意一种：锆钛酸铅压电陶瓷、铌镁酸铅-钛酸铅压电陶瓷或单晶、铌镁酸铅-锆钛酸铅压电陶瓷或单晶、铌锌酸铅-钛酸铅压电陶瓷或单晶，以及铌酸钾钠基无铅压电陶瓷、钛酸铋钠基无铅压电陶瓷、钛酸钡压电陶瓷。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的静电可调环形电感，其特征在于，所述环形铁磁元件的材料为锰锌铁氧体、镍锌铁氧体或铁基非晶合金。

技术总结
本发明涉及一种静电可调环形电感，包括：环形磁电复合元件以及绕制在所述环形磁电复合元件上的线圈；其中，所述环形磁电复合元件包括一层环形压电元件和一层环形铁磁元件，所述环形压电元件与所述铁磁元件以上下重合方式重叠组合；当有外界电压施加在所述环形压电元件上时，所述环形磁电复合元件发生弯曲变形，这时所述环形铁磁元件会受到力学拉伸或者收缩，在相应拉应力或压应力的作用下，所述环形铁磁元件的初始磁导率会发生改变，从而实现了外界电压对磁电电感感量的控制；本发明克服了现有技术中磁电可控电感可靠性不足、器件容易失效的问题。

技术研发人员：刘国希,王洪
受保护的技术使用者：湖南迪文科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15