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作者: Christopher Hare 射頻電感器的選擇涉及到這樣一些關(guān)鍵參數(shù)：安裝方式（表貼式或直插式）、電感值、電流額定值、直流電阻 (DCR)、自諧頻率 (SRF)、品質(zhì)因數(shù)和溫度額定值。在應(yīng)用中，電感器通常追求小尺寸，但給定應(yīng)用中電感器的尺寸常常受到物理定律的限制。電感值和電流額定值是其尺寸的主要決定因素，之后可再對其他參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。 決定電感值的因素 若將電感器用作一個簡單的單元件(第一級)高頻扼流圈，則應(yīng)根據(jù)需要扼制的峰值噪聲頻率進(jìn)行選擇。在電感器的自諧頻率 (SRF) 下，串聯(lián)阻抗將達(dá)到最大值。因此，要選擇一個簡單的射頻扼流圈就應(yīng)尋找一個SRF接近所需扼流頻率的電感器。 對于高階濾波器，每個元件的電感值必須根據(jù)濾波器的截止頻率(低通和高通濾波器)或帶寬（通濾波器）計算。進(jìn)行這些計算時通常會用到商用電路模擬軟件，如SPICE、AWR的Microwave Office和 Agilent的Genesys或ADS。 對于調(diào)諧電路或阻抗匹配，嚴(yán)格的電感公差是必需的。如表1所示，與層疊式或厚膜型電感器相比，繞線式電感器通常能夠達(dá)到更嚴(yán)格的公差。 
電流要求決定直流電阻 電流額定值和DCR密切相關(guān)。在多數(shù)情況下，如果所有其他參數(shù)保持均等，則需要選取較大尺寸的產(chǎn)品來降低DCR。 能讓電感器工作的自諧頻率 SRF的計算公式為：
在扼流圈的應(yīng)用中，SRF能夠最有效地阻斷信號的頻率。在低于SRF的頻率下，阻抗隨頻率增大而增大。在SRF下，阻抗達(dá)到最大值。在高于SRF的頻率下，阻抗隨頻率減小而減小。 對于高階濾波器或阻抗匹配應(yīng)用，在接近要求的頻率時，擁有一條較為平緩的電感曲線(恒定電感與頻率的曲線)更為重要。這就要求選擇一個SRF遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計頻率的電感器。根據(jù)以往經(jīng)驗，可選擇一個SRF比工作頻率高10倍(10×)的電感器。一般而言，電感值的選擇通常決定了SRF，反之亦然。由于繞線電容增加，電感值越高，SRF就會越低。 電感和阻抗與頻率的關(guān)系 如圖1所示，電感和阻抗在接近電感器的自諧頻率(SRF)時急劇上升。對于扼流圈的應(yīng)用，需選擇一個 SRF等于或接近衰減頻率的電感器。對于其他應(yīng)用，SRF應(yīng)至少比工作頻率高10倍。 Q值何時比較重要？ 高Q值產(chǎn)生窄帶寬，這一點對于將電感器用于LC(振蕩)回路或窄帶通的應(yīng)用來說非常重要。請參考圖 2。高Q值還會產(chǎn)生低插入損耗，從而使功率損耗降到最低。 電感器Q值的計算公式為：
所有與頻率相關(guān)的實和虛的損耗都包含在Q的計算中，包括電感、電容、導(dǎo)體的集膚效應(yīng)和磁性材料的鐵芯損耗。如表1所示，與相同尺寸和電感值的層疊式電感器相比，繞線式電感器的Q值要高得多。
圖1：一個100nH繞線式電感器的電感值和阻抗
圖2： 高Q產(chǎn)生窄帶寬和 如何選擇溫度額定值 功率損耗隨電流和直流電阻的增大而增大，導(dǎo)致元件溫度升高。電感器通常額定于某個特定的環(huán)境溫度和因電流通過電感器所產(chǎn)生的高于環(huán)境溫度的溫升。例如，一個元件額定于125℃的環(huán)境溫度和因滿載額定電流(Irms或Idc)所產(chǎn)生的15℃的溫升，它的最大溫度約為140℃。您只需確認(rèn)您的應(yīng)用環(huán)境溫度和電流損耗不超出電感器的額定值即可。 |
