在手機,、RFID,、測試設備、GPS,、雷達,、Wi-Fi" title="Wi-Fi">Wi-Fi以及衛(wèi)星無線電等應用的高頻模擬電路和信號處理中，電感是最重要的元件之一,。通常,，它可以承擔的幾項主要功能包括電路調諧、阻抗匹配,、高通和低通濾波器,，還可以用作RF扼流圈。

　　選擇在設計中使用RF電感的電子工程師有多種選擇,。為了簡化這種選擇,，本文將討論電感元件的各種類型及其常見用法。

　　RF電感的用途

　　大部分電子器件都含有RF電感,。“為了跟蹤動物,，在我們家養(yǎng)動物的皮膚中植入的玻璃管內部都含有一個電感”，普萊默公司的一位研發(fā)工程師 Maria del Mar Villarrubia說,，“每次啟動汽車的時候兩個電感之間都會產生無線通信,，一個在汽車內部，另一個在鑰匙內部,。”

　　圖1 RF電感是高頻電子設備的基本組成元件之一

　　不過,，正如這種元件的無所不在一樣，RF電感也有著非常具體的用途,。在諧振電路中,，這些元件通常與電容結合使用，以便選擇特定的頻率（如振蕩電路,、壓控振蕩器等）,。

　　RF電感也可以用于阻抗匹配應用，以便實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸線的阻抗平衡,。這是為了確保IC間高效的數(shù)據(jù)傳輸所必需的,。

　　作為RF扼流圈使用時,，電感串聯(lián)在電路中，起到RF濾波器的作用,。簡單來說,，RF扼流圈是個低通濾波器，它會給較高的頻率造成衰減,，而較低的頻率則暢通無阻,。

　　Q值是什么

　　在討論電感性能時，Q值是最重要的衡量指標,。Q值是一種衡量電感性能的指標,，它是一個無量綱的參數(shù)，用于比較振蕩頻率和能量損耗速率,。

　　Murata公司的高級產品經理Deryl J. Kimbro說：“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。”

　　高Q值的另一個好處是損耗低,，也就是說電感消耗的能量少,。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

　　除了Q因子以外,，電感的真正的量度當然是它的電感值。對于音頻和電源應用而言,，電感取值通常是數(shù)亨利,，而高頻率應用通常需要小得多的電感，通常在毫亨或微亨范圍內,。

　　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(shù),。電感既有電感值固定的，也有電感值可調的,。

　　其他規(guī)格

　　電感值并不是唯一重要的取值,。直流電阻、電流以及自諧振頻率（SRF）是RF電感的數(shù)據(jù)單中所提供的一些更加有用的規(guī)格,。

　　del Mar Villarrubia說：“根據(jù)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,，如果元件將用在輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)中,，那么電感在很寬的溫度范圍內的穩(wěn)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,。如果工作電流超過額定電流，就可能會損壞產品,。

　　直流電阻（DCR）

　　Kimbro稱,，直流電阻（DCR）與額定電流有很大的關聯(lián)。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,。較大的繞線直徑降低了損耗并改善了電流處理能力。

　　Vishay公司電感部門的產品市場經理Doug Lillie說：“直流電阻會限制在不過熱或不發(fā)生飽和（感應系數(shù)急劇降低）的情況下器件可以傳輸?shù)闹绷麟娏鳌?rdquo;

　　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(lián)的單個電容來表示,，稱為分布電容（Cd）。這種并聯(lián)結構的諧振頻率就稱為自諧振頻率（SRF）,。

　　Lillie說：“在這個頻率,，電感看起來就像帶有阻抗的純電阻。如果頻率超過自諧振頻率,，這種并聯(lián)結構的容抗將成為主要因素,。”

　　疊層片式電感

　　疊層片式電感是使用陶瓷材料結構通過集成工藝制成的。陶瓷材料結構可以在高頻處提供很好的性能,，而疊層片式工藝以提供各種各樣的電感值,。

　　疊層片式器件的電感值范圍要比薄膜或空芯線圈類的電感廣，但是比不上線繞式元件的電感取值范圍或額定電流,。疊層片式技術因其很好的電特性,，特別是其低廉的成本，而越來越流行,。

　　薄膜電感

　　薄膜電感是使用光刻工藝生產的,，這種工藝可以在陶瓷基底上生產出非常精確的線圈模式，從而滿足苛刻的電感公差,。陶瓷基板使得這些電感成為RF應用的理想元件,。但是，薄膜電感能傳輸?shù)碾娏鬏^小,，而且電感值范圍有限,。

　　線繞式電感

　　線繞式電感通常用于低頻應用之中。線繞式電感是將銅線繞在陶瓷（氧化鋁）磁芯上制成的,。

　　因其結構和材料的原因,，線繞式電感可以提供很好的電特性,。水平繞線結構使得公差很小而雜散電容很小，而銅線使得直流電阻很小,，從而增加了品質因子性能以及額定電流,。

　　錐形電感

　　錐形電感是面向寬帶和高頻應用的，它的結構 可以展寬線圈的帶寬,。錐形電感的實際尺寸較小,，通常是用細線繞成的，因此雜散電容較小,。

　　在超寬帶Bias-T器件中,，錐形電感同時提供了直流偏置提取或注入路徑，它可以將電源與有源器件隔離,。

　　磁芯的選擇

　　高頻器件通常使用空心或惰性（也就是陶瓷）磁芯,。它們提供了比磁性鐵芯更好的熱性能，但是其電感取值有限,。

　　中頻器件通常采用鐵芯,。鐵芯不會飽和，但是無法提供鐵氧體磁芯那樣的大電感值,。低頻器件通常使用鐵氧體磁芯。應該盡可能地避免使用鐵氧體磁芯,，因為它們會在較小的Idc值處飽和,，而且會受溫度的影響（△L/△T）。

　　廠商們也在開發(fā)和使用更新的鐵氧體,，如無定形和納米晶體材料,。