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表面貼裝RF電感

發布時間:2008/11/11 0:00:00 訪問次數:600

  表面貼裝rf電感(有時被稱為片狀電感)在像螺線管那樣的芯架上并封裝。繞線的兩端用金屬引腳在板級裝配中進行焊接。依照電感量和芯架尺寸,芯架本身可以使用酚醛塑料、陶瓷、鐵粉或者鐵氧體。圖1所示為繞線表貼rf電感的剖面圖。

  圖1 繞線表貼rf電感的剖面圖

  表貼rf電感的封裝符合eia標準尺寸,如0402、0603、0805、1206和1210。這些數值以10min的倍數表示了大致的芯片長度和寬度。例如,1206表示尺寸長度是120min(0.12in)、寬度是60min(0.06in)。每個設計的高度可以變化,某些制造商也提供非標準的尺寸。

  每種磁性材料都有獨特的特性。酚醛塑料或陶瓷本質上是相對磁導率為1的空氣磁芯。對直流電流或交流大信號從不飽和,溫度系數為0,但是因為磁導率μ只有1,它最佳的應用是小電感、高頻率的要求。另一方面,鐵粉有稍高的磁導率和很低的溫度系數。最后是鐵氧體,它有最大的磁導率和最大的溫度系數。在較大的激勵下,它有時也表現出非線性特性。典型情況是磁導率越大,越容易飽和且溫度系數也越大。圖2示出了gowanda電子公司提供的以酚醛塑料或鐵粉為磁芯的sm3系列表貼rf電感溫度穩定性與鐵氧體的比較。

  圖2 gowanda sm3系列rf電感所使用材料的對比

  選擇re電感的指標主要有q值(品質因數)、自諧振頻率(srf)和電感偏差。q值對濾波器的響應有很大影響,因此應該選擇在工作頻段上q值最高的電感。圖3所示為gowanda電子公司提供的陶瓷和鐵粉磁芯的一些代表性q值曲線。

  使用圖3所示結構構成的rf電感本質上是螺線管,理論上磁鏈線延長到無限遠,而環形結構線圈可以構成閉合的磁路。因此,這種結構的電感與其他電感的耦合比環形電感的要大。減小耦合的措施之一是把電感互相垂直放置。但這種措施不一定總是可行或者適當,此時可以采用屏蔽的rf電感。它們可以降低磁場約1o~20db,因此降低了耦合。內部屏蔽通常用與磁芯相同的材料包裹基本繞線的磁芯。

  自諧振頻率(self-resonant frequency)是電感分布電容和真實電感組成的電路發生諧振的頻率。當頻率接近該srf時,由于分布電容電介質損耗極大,q值急劇下降。所以,應該盡量避免在srf附近工作。依照經驗,只要可能,srf應該高于工作頻率10倍以上。

  srf的另一個影響是等效電感量較真實電感量的增加。例如,寄生電容為10μf的1μh電感對指定頻率的真實諧振電容要比計算電容值小10μf。因此,等效電感量較1μh高。等效電感量由下式計算:

  式中,lt是真實(低頻)電感量;f是關注的頻率;fr是電感的自諧振頻率。當頻率接近f,時,leff的值將急劇增加并在自諧振頻率處為無限大,如圖4所示。

  圖3 部分陶瓷和鐵粉rf電感的q值曲線

  圖4 等效電感和頻率的關系

  歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)



  表面貼裝rf電感(有時被稱為片狀電感)在像螺線管那樣的芯架上并封裝。繞線的兩端用金屬引腳在板級裝配中進行焊接。依照電感量和芯架尺寸,芯架本身可以使用酚醛塑料、陶瓷、鐵粉或者鐵氧體。圖1所示為繞線表貼rf電感的剖面圖。

  圖1 繞線表貼rf電感的剖面圖

  表貼rf電感的封裝符合eia標準尺寸,如0402、0603、0805、1206和1210。這些數值以10min的倍數表示了大致的芯片長度和寬度。例如,1206表示尺寸長度是120min(0.12in)、寬度是60min(0.06in)。每個設計的高度可以變化,某些制造商也提供非標準的尺寸。

  每種磁性材料都有獨特的特性。酚醛塑料或陶瓷本質上是相對磁導率為1的空氣磁芯。對直流電流或交流大信號從不飽和,溫度系數為0,但是因為磁導率μ只有1,它最佳的應用是小電感、高頻率的要求。另一方面,鐵粉有稍高的磁導率和很低的溫度系數。最后是鐵氧體,它有最大的磁導率和最大的溫度系數。在較大的激勵下,它有時也表現出非線性特性。典型情況是磁導率越大,越容易飽和且溫度系數也越大。圖2示出了gowanda電子公司提供的以酚醛塑料或鐵粉為磁芯的sm3系列表貼rf電感溫度穩定性與鐵氧體的比較。

  圖2 gowanda sm3系列rf電感所使用材料的對比

  選擇re電感的指標主要有q值(品質因數)、自諧振頻率(srf)和電感偏差。q值對濾波器的響應有很大影響,因此應該選擇在工作頻段上q值最高的電感。圖3所示為gowanda電子公司提供的陶瓷和鐵粉磁芯的一些代表性q值曲線。

  使用圖3所示結構構成的rf電感本質上是螺線管,理論上磁鏈線延長到無限遠,而環形結構線圈可以構成閉合的磁路。因此,這種結構的電感與其他電感的耦合比環形電感的要大。減小耦合的措施之一是把電感互相垂直放置。但這種措施不一定總是可行或者適當,此時可以采用屏蔽的rf電感。它們可以降低磁場約1o~20db,因此降低了耦合。內部屏蔽通常用與磁芯相同的材料包裹基本繞線的磁芯。

  自諧振頻率(self-resonant frequency)是電感分布電容和真實電感組成的電路發生諧振的頻率。當頻率接近該srf時,由于分布電容電介質損耗極大,q值急劇下降。所以,應該盡量避免在srf附近工作。依照經驗,只要可能,srf應該高于工作頻率10倍以上。

  srf的另一個影響是等效電感量較真實電感量的增加。例如,寄生電容為10μf的1μh電感對指定頻率的真實諧振電容要比計算電容值小10μf。因此,等效電感量較1μh高。等效電感量由下式計算:

  式中,lt是真實(低頻)電感量;f是關注的頻率;fr是電感的自諧振頻率。當頻率接近f,時,leff的值將急劇增加并在自諧振頻率處為無限大,如圖4所示。

  圖3 部分陶瓷和鐵粉rf電感的q值曲線

  圖4 等效電感和頻率的關系

  歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)



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