【導讀】本文介紹高頻電感的非理想行為,并幫助您選擇合適的電容和電感用于匹配網(wǎng)絡,DC模塊,晶體和電源去耦等應用。
本文介紹高頻電感的非理想行為,并幫助您選擇合適的電容和電感用于匹配網(wǎng)絡,DC模塊,晶體和電源去耦等應用。
除電感外,電感器還包含寄生電容和寄生電阻。下圖描述了一個真實電感器的模型。
Rdc是歐姆電阻,因為電感的導電性是有限的。Rac是代表電感磁芯損耗的頻率相關電阻。寄生電容是電感線圈之間電容的結果。Rac在低頻時非常高,通常被忽略。電感的有效阻抗是
寄生電容在低頻時具有非常高的阻抗,對整體阻抗影響很小,因為它與電感平行。隨著頻率的增加,由電容(XCp)產(chǎn)生的阻抗減小,并且由電感產(chǎn)生的阻抗增加(XL)。XL和XCp最終在某個頻率上變得相等。該頻率是電感的自諧振頻率(SRF)。由于Rdc通常非常低,因此電感器在此頻率下表現(xiàn)為開路或高阻抗。
匹配網(wǎng)絡中使用的電感器(電感值非常重要)應該具有遠高于工作頻率的SRF。當電感用于電源濾波時,選擇SRF接近噪聲頻率的電感值是明智的選擇。
電感器的品質(zhì)因數(shù)
電感器(L)的品質(zhì)因數(shù)(Q)是在給定頻率(f)下電感器的電抗與其電阻(R)的比值。
確保在匹配網(wǎng)絡中使用的工作頻率的Q因數(shù)為高很重要。Q值較低的電感具有很大的阻抗。在使用低Q元件時,在匹配網(wǎng)絡中,即使阻抗匹配不好,也可能誤導S11,因為大部分能量不會傳遞到負載,而是作為熱量在電阻中浪費。
電感器推薦
?對于匹配網(wǎng)絡,只使用SRF遠高于工作頻率的高Q電感。
?對于電源濾波,請使用SRF接近噪聲頻率的電感。
?不要將電感平行放置并彼此靠近。它們之間的互感引起串擾。讓電感器或無關聯(lián)部分彼此正交。
?射頻陶瓷電感器成本效益高,SRF高,但Q和電流容量更低,尤其是對于值更高的電感器。
?繞線電感器具有較低的直流電阻,因此具有較高的Q和電流容量。對于高值電感器,線繞電感器優(yōu)先于陶瓷電感器使用。