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各種射頻電感的特點以及用途

高頻電路用電感器,顧名思義,就是用于幾十MHz到幾十GHz的高頻帶的電感。我們一般稱其為RF電感(射頻電感)。因為其Q值的要求較高,所以一般是空心結構,主要用于手機及無線LAN等移動通信設備等高頻電路。

射頻電感種類及特點

1.繞線型:

所謂繞線構造,是在氧化鋁芯上將銅線繞成螺旋狀。與積層、薄膜方式相比,繞線結構能夠用粗線繞制線圈,具備以下特點:
1.能夠實現低直流阻抗;
2.Q 值非常高;
3.能夠對應大電流。

利用這些特點,可以在Q值要求較高的天線、PA電路中用于耦合及IF回路的共振。

2.薄膜型:

薄膜結構也是采用疊層構造,是一種實現了高精度陶瓷材料的貼片電感器,其制作精度非常高,具有以下特點:
1.小型貼片電感也能夠實現高性能的電氣特性;
2.實現精細的感值階梯和高精度對應的產品陣容;
3.高Q、高SRF。

因此,該電感符合移動通信設備的小型、輕量化趨勢,適用于需要偏差較小及較高Q值的RF電路的耦合及共振。

3.疊層型

所謂疊層結構,是將陶瓷材料及線圈導體層壓成一體的單片結構。與繞線結構相比,能夠實現小型化、低成本化。雖然Q值比繞線結構要低,但L值偏差、額定電流、大小、價格等整體的平衡性較好,用途也較為廣泛。

各種射頻電感的主要用途

繞線型電感主要用途:

繞線型的特點是Q值較高,由于Q值越高,濾波器帶通的衰減特性越好,所以它可使用于RF部的匹配電路上。

另外,由于通過它可確保天線的收發信號靈敏度,因此經常被用于天線的匹配電路上。最后,因其低Rdc特性,也適用于大電流流過的扼流電路中。

薄膜型電感的主要用途:

薄膜型電感利用感光法形成電極,實現對線圈模型的細微加工,在實現小型化的同時具備較高的Q值特性,且L值的偏差較小,能實現較小L值的分布響應。

可用于需要小型化,偏差小及小L值分布響應的RF部匹配電路和共振電路中。另外,也可用于注重小型化及低Rdc的扼流電路中。

疊層電感的主要用途:

疊層型構造由于其L值偏差及規格、價格等整體的平衡性較好,因此被廣泛使用于RF的匹配電路、共振電路及扼流電路中。適用于移動通信設備的RF電路的耦合、扼流以及共振等各類用途。

射頻電感選型注意事項

選擇合適射頻電感時,要留意Q值、電感值、應用環境、額定電流、直流電阻(DCR)、自諧振頻率等參數。

Q值:最重要的衡量指標

Q值是一種衡量電感性能的指標,它是一個無量綱的參數,用于比較振蕩頻率和能量損耗速率。Q值越高,電感的性能就越接近于理想的無損電感。也就是說,它在諧振電路中的選擇性更好。低Q值會造成帶寬較寬,而且在振蕩頻率處及其附近的諧振幅度較低。

電感值:即電感的能量度        

電感值取決于幾個因素,其中包括結構、鐵芯尺寸、鐵芯材料以及實際的線圈匝數。電感既有電感值固定的,也有可調的。

應用條件:根據應用場合而定        

根據應用場合的不同,每種特性都可能是需要重點考慮的因素并決定其他特性。例如,元件將用在輪胎壓力監測系統中,那么電感在很寬的溫度范圍內的穩定性是很重要的,而這種要求將會確定磁芯的選擇。

額定電流        

在選擇電感時,工作電流應該低于說明書中的額定電流。

直流電阻(DCR)        

直流電阻(DCR)與額定電流有很大的關聯。以線圈電阻為基準,直流電阻等于電感的損耗。如果繞線的直徑增加,那么直流電阻會減小,而額定電流會增加。

自諧振頻率(SRF)

電感中的每一匝繞線都可以看成一塊電容器極板,匝與匝之間以及線圈與鐵芯之間電容的總體效果可以用與電感并聯的單個電容來表示,稱為分布電容(Cd)。

這種并聯結構的諧振頻率就稱為自諧振頻率(SRF)。電感的阻抗看起來就像純電阻。如果頻率超過自諧振頻率,這種并聯結構的容抗將成為主要因素。

當然,選擇合適的射頻線圈除了了解上面的電性參數外,對于如何選擇合適射頻電感,還需要了解各種射頻電感的結構特性和磁芯。

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