射頻電路如何選擇合適的電感器

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(luò)，DC模塊，晶體和電源去耦等應(yīng)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(dǎo)電性是有限的。Rac是代表電感磁芯損耗的頻率相關(guān)電阻。寄生電容是電感線圈之間電容的結(jié)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(luò)中使用的電感器（電感值非常重要）應(yīng)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(luò)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(luò)中，即使阻抗匹配不好，也可能誤導(dǎo)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(luò)，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(guān)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。