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射频电路中的电感

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射频电路中的电感，电感的作用以及选取的方法，计算的方法

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( )

2003 , 26 5 :46～48

第 26 卷第 5 期

舰船电子对抗

射频电路中的电感

方 ꢀ 涌

船舶重工集团公司 723 所 , 扬州 225001

(

)

摘要 ꢀ介绍了几种射频电路中常见的电感形式 ,给出了其电感值和 Q 值的计算公式 ,可用于工程中

设计和分析电感 ,并阐述了几种电感的实际应用。

关键词 ꢀꢀ射频电路 ꢀꢀ电感元件 ꢀꢀ低通滤波器

(

)

( )

1. 4 + 0. 127ln w / 5 t

0 ꢀ引 ꢀ言

式中 : R 为金属带的电阻; f 为工作频率; R_S为

导电材料的表面电阻; K 为修正因子。

频率在 2 GHz 以下的射频电路中 ,分布参

数尺寸往往太大 ,在许多场合不便使用。集总元

件体积小 ,因而在有源与无源电路中有广泛的应

用。然而电感是非标准的元件 ,很难找到电感元

件的器件手册。如何制作高质量电感元件是射

频电路的一个重要问题。

1. 2 ꢀ单圈电感

单圈电感值一般小于 10 nH。其形状如图 2

所示。

1 ꢀ射频电路中电感元件的实现

1. 1 ꢀ直金属带电感

直金属带和导线段可用来实现低电感 ,典型

值可达 2～3 nH ,其电路形式见图 1。

图 2 ꢀ单圈电感示意图

图 1 ꢀ直金属带电感

金属带的电感量 L 可由下式计算 :

(

)

(

)

(

)

L = 2 l{ln[ l/ w + t ] + 0. 5 + w + t / 3 l }

( )

式中 : l 为导体长度; w 为导体宽度; t 为导体厚

度。

金属带的 Q 值计算公式为 :

Q = 2 f L / R

( )

(

)

( )

R = KR_sl/ [2 w + t ]

收稿日期 : 2003 03 07

第 5 期

方涌 :射频电路中的电感

图 3 ꢀ使用单圈电感的三阶低通滤波器

(

)

线 ,平面螺旋电感的电路形式见图 4。平面螺旋

电感值的计算 :

的算术平均值; = d_out- d_in/ d_out+ d_in表示电

感的“空心”程度; c₁～ c₄是电感的几何形状系

数 ,由表 1 定义。该公式可以达到 2 %～3 %的准

确度。

(

ρ)

L = n d_ac₁[ln c₂/

+ c₃· + c₄· ]/ 2

( )

式中 : 为磁导率; n 为螺旋圈数; d_a为内外直径

图 4 ꢀ平面螺旋电感

表 1 ꢀ平面螺旋电感的几何形状系数

圆形平面螺旋电感比方形平面螺旋电感的 Q 值

约高出 10 %, 但其电感量约小 20 %。为了使平

面螺旋电感具有最大的 Q 值 , 应取 d_o/ d_i=

0. 24。在制作射频扼流圈时 ,用方形平面螺旋电

感比圆形平面螺旋电感要省面积。

c₁

c₂

c₃

c₄

形状

方形

1. 27 2. 07 0. 18 0. 13

六边形 1. 09 2. 23

八边形 1. 07 2. 29

0. 17

0. 19

0. 20

以上 3 种电感如果考虑到金属带和地板之

间的电容 ,上述计算电感公式还需乘上修正因子

K_g:

圆形

1. 00 2. 46

平面螺旋电感的 Q 值计算公式与直金属带

电感的 Q 值计算公式相同 , R = KR_sl/ w , 这里

的 K 由下式计算 :

(

)

( )

K_g= 0. 57 - 0. 145ln w / h

(

)

式中 : h 为衬底厚度; w / h > 0. 05。

(

)

- 1. 7

1. 4 ꢀ圆形金属线电感

(

)

( )

K = 1 + 0. 333 1 + s/ w

一般集成电路的引线多为圆形金属线 , 在

HMIC 中 ,键合线是用来连接有源和无源电路元

件的 ,而在 MMIC 中键合线则用来实现 MMIC

由平面螺旋电感的 Q 值计算公式看出 , 要

想提高 Q 值 ,螺旋线的宽度 W 应尽可能大 , 外

径尺寸 d₀应尽可能小。当外径尺寸 d₀相同时 ,

全部评论(3)

2026-03-19 02:58:38230000

很好的资料，学习一下
2023-11-21 08:24:40ayslwx

内容虽然常规，不过还是感谢分享
2020-01-20 09:55:17love11

很好的资料，谢谢分享

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