什么是射频电感？

用作扼流圈时，可以在 RF 模块或 IF 模块等功能元件的电源线中放置电感器，以衰减高频交流电流。偏置三通允许直流电流偏置有源器件，例如二极管。DC 偏置电流和 AC/RF 信号加在一起并从 AC+DC 输出端口输出。

射频电感规格

电感是电导体的特性，它阻止流过它的电流发生变化。它被定义为感应电压与产生感应电压的电流变化率之比，以亨利 (H) 为单位。RF 电感器的电感额定值通常在大约 0.5 纳亨 (nH) 或更低到数百 nH 的范围内。正如下面关于 RF 电感器结构选择的部分所述，电感取决于结构、磁芯尺寸、磁芯材料和线圈匝数。电感器可提供固定或可变电感值。

直流电流额定值(DCR) 与直流电阻有关，以安培为单位。DCR 决定了电感器可以处理而不会过热或饱和的电流量。在考虑电感器的热性能时，这是一个重要的规格。功率损耗随着电流和直流电阻的增加而增加，从而导致电感温度升高。电感器的额定值通常适用于特定的环境温度，以及由于通过电感器的电流而导致的高于环境温度的温度。例如，额定环境温度为 125°C 且由于全额定电流（Irms 或 Idc）而升高 15°C 的部件将具有大约 140°C 的最高部件温度。

饱和电流是直流电流，它会导致电感下降指定值。电感下降是因为磁芯只能包含一定量的磁通密度。饱和电流与电感器的磁特性有关。DCR 与物理特性有关，它描述了电感器中可以通过的最大直流电流。

自谐振频率(SRF) 定义为器件停止作为电感器工作的频率。电感器在端子电极或绕线导体的匝之间具有低分布电容，并且器件的电感与 SRF 处的分布电容谐振。在 SRF 处，电感器充当具有阻抗的电阻器。在较高频率下，分布电容占主导地位。

在为高频电路和模块选择电感时，仅仅考虑所需的电感是不够的；SRF 应至少比工作频率高 10 倍。对于扼流圈应用，SRF 是阻抗最大的频率，它提供了最好的信号阻塞。

Q 因子是一个无量纲参数，用于描述振荡器或谐振器的欠阻尼程度。它近似地定义为存储在谐振器中的初始能量与在振荡周期的一弧度内损失的能量之比。Q 因子也被定义为在受到振荡驱动力时谐振器的中心频率与其带宽之比。

高 Q 值导致窄带宽，如果电感用作 LC 谐振回路（振荡器）电路的一部分或在窄带通应用中使用，这一点很重要。高 Q 值还会导致低插入损耗，从而最大限度地降低功耗。所有与频率相关的实部和虚部损耗都包含在 Q 的测量中，包括电感、电容、导体的趋肤效应和磁性材料的磁芯损耗。

规范权衡

物理射频电感器是非理想器件，包括寄生电阻、电感和电容，这些都是非线性和复杂的影响，会影响性能并导致需要在各种性能规格之间进行权衡。一些例子包括：

更高的电流需要更大的导线或更多相同导线尺寸的股线，以将损耗和温升降至最低。更大的导线会降低 DCR 并增加 Q，但代价是更大的零件尺寸和可能更低的 SRF。在额定电流方面，绕线电感优于相同尺寸和电感值的多层电感。并且绕线电感器的 Q 值比相同尺寸和电感的多层电感器高得多。

通过使用匝数较少的铁氧体磁芯电感器可以实现更高的电流容量和更低的 DCR。然而，铁氧体可能会带来新的限制，例如电感随温度的变化更大、容差更宽松、Q 值更低以及饱和电流额定值降低。具有开放磁结构的铁氧体电感器即使在满额定电流下也不会饱和。

射频电感器结构选择

已经开发了多种制造方法来减轻各种寄生效应的影响并针对特定应用的需求优化 RF 电感器特性。

• 陶瓷芯贴片电感用于射频和微波频率通信设备中的窄带滤波。它们提供非常高的 Q 和非常严格的电感容差 - 低至 1%。

• 铁氧体或铁芯贴片电感器是绕线射频扼流圈，可提供隔离和宽带滤波而不会导致磁芯饱和。在给定的 EIA 尺寸中，它们提供最高的电感和最低的 DCR。

• 多层片式电感器可以提供低 DCR、高 Q 和高温操作。陶瓷材料结构可在高频下实现高性能，多层工艺可提供广泛的电感值。多层器件可以提供比薄膜或空芯版本更宽的电感范围，但无法与线绕的电感范围或电流额定值相匹配。

• 空心电感器是绕线射频扼流圈，可提供隔离和宽带滤波而不会导致磁芯饱和。在给定的 EIA 尺寸中，它们提供最高的电感和最低的 DCR。

• 锥形和宽带电感器在很宽的带宽内具有高阻抗，通常采用飞线或表面贴装封装。锥形电感器适用于高达 100GHz 的超宽带偏置三通。单个锥形能够替代宽带偏置应用中级联的几个窄带电感器。

  
  

  

• RFID 和 NFC 应答器电感器是特殊设备，可在应答器标签和 NFC/RFID 天线中提供高灵敏度和长读取距离。它们可以针对需要在恶劣机械环境和高工作温度下提供高性能的轮胎压力监测等应用进行优化。

电感器是射频/微波信号链中的重要组件。正确指定它们可能很复杂，并且需要了解各种性能权衡。一旦制定了规范，就必须对众多构造选项进行分类，然后才能为特定应用找到最佳组件。

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