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电子线路CAD在高频电路分析中的挑战

来源:欧宝官方app下载  作者:欧宝全站app  2022-06-21 18:06:06

  由于RF电路的工作频率不断提升,片式电感在应用方面的性能特点发生了明显变化,已经开始显现出低端微...

  由于RF电路的工作频率不断提升,片式电感在应用方面的性能特点发生了明显变化,已经开始显现出低端微波频段的工作特性。因此,为有效提升片式电感的电性参数,改善RF电路性能,必须进一步

  另一方面,不断推陈出新的通信系统(GSM、CDMA、PCS、3G)使得片式电感的工作频率逐步达到了2GHz甚至更高。因此,以传统的集中参数电路理论对片式电感器件进行阻抗分析,则显现出越来越明显的局限性。探索适合高频条件下的工程分析手段也已成为片式电感研发、生产、分析和应用的重要课题。

  电感的物理意义是利用导电线圈储存交变磁场能量,而在实际电路应用中,电感器件的主要作用则是向电路提供所需的感性阻抗,在与其他相关元件配合下完成相应的电路功能(匹配、滤波、振荡等)。常见的片式电感器件包括叠层片式、绕线片式、光刻薄膜等形式,其生产工艺和内电极结构均有所不同。但在中低频率条件下,由于信号波长远大于器件尺寸,器件的电路响应受内电极结构的影响较小,通常都可以采用集中参数等效模型(见图一)对片式电感的阻抗特性予以近似分析。据此可推导出常用电性能参数的函数式。

  (1)在工作频率低于自谐频率SRF时,片式电感的阻抗特性非常接近理想电感而呈现较好的线性特性,品质因素Q也较高,因此通常以此确定电感的额定工作频段;

  (2)在电感量L0为额定值时,提高自谐频率SRF的唯一方法是减小寄生电容C0;

  (3)在低频工作区,降低内电极电阻r将有效提升品质因素Q值,而在高频工作区,减小电磁漏损(增大R0)对Q值的提高则更为显著;

  通常应用中,利用阻抗分析仪检测片式电感端电极间的Z( )、L( )、Q( )等参数,即可准确反映出工作频率下实际电路的响应特性,据此可进行准确的电路设计与器件选择。作为比较,图2中列出相同规格的高频电感(SGHI1608H100N)与铁氧体电感(SGMI1608M100N)的L(f)、Q(f)参数曲线,显然高频电感有更高的自谐频率和线性工作频段,而铁氧体电感则有较高的Q值。