高频电路用电感器

介绍我公司射频电感器特征及其用途。
SubTitleIcon6    高频电感器

说起高频电路用电感器,顾名思义,就是用于几十MHz到几十GHz的高频带的电感。因为Q值 (Quality factor) 的要求较高,所以一般是空芯结构,主要用于手机及无线LAN等移动通信设备等高频电路。

表.1 手机电路块中各电感器的用途例
  用途 目的
耦合 天线、IF部等零件的线路中 消除失谐阻抗,将反射、损失降至最小。
共振 合成器及振荡回路 确保必要的频率
扼流 用于RF、IF部的能动部件的电源线路中 扼制高频成分等AC电流

村田的高频电路用电感器有绕线、积层、薄膜三种。
下面,我们向大家简单介绍一下其特点以及相关用途。


SubTitleIcon6    产品特点与选择方法

1. 三大工法技术

1. 三大工法技术


2. 高Q值绕线电感的技术

0804尺寸化的实现

高频绕线产品的通用技术加上高精度绕线技术、小型磁芯成型技术,实现了小型化。

Realization of 0804 size


3. 薄膜型电感的技术

高精度叠层

高精度叠层

依靠高叠层精度,
扩大内径,使磁通容易通过,实现高Q值特性!

精密布线
  电极的剖面

精密布线

 
电极的剖面

以窄间距实现细线布线!
实现直线性和尺寸精度很高的布线!

         利用矩形和高纵横比电极,
实现高频下的低损耗!




SubTitleIcon6    各种结构的特性差异

1. 绕线结构的特点

所谓绕线构造,是在氧化铝芯上将铜线绕成螺旋状。
与积层、薄膜方式相比,绕线结构能够用粗线绕制线圈,具备下列特点。
  • 能够实现低直流阻抗
  • Q (Quality factor) 非常高
  • 能够对应大电流
利用该特点,可以在Q值要求较高的天线、PA电路中用于耦合及IF回路的共振。

【Check!】  请参考此处的产品使用范例。

1. 绕线结构的特点

1. Features of the wire wound structure


2. 薄膜结构的特点

薄膜结构也是采用积层构造,在制作线圈上采用村田独自的微细加工技术,是一种实现了高精度陶瓷材料的贴片电感器。
线圈的制作精度非常高,具有如下特点。
  • 即便是0603规格的小型贴片电感,也能够实现高性能的电气特性
  • 实现精细的感值阶梯和高精度对应的产品阵容
  • 高Q、高SRF
因此,该电感符合移动通信设备的小型、轻量化趋势,适用于需要偏差较小及较高Q值的RF电路的耦合及共振。

【Check!】  请参考此处的产品使用范例。

村田的对应产品
LQP03TN_02/LQP02TN_02 系列
2. 薄膜结构的特点

2. Features of the film structure
 

3. 积层结构的特点

所谓积层结构,是将陶瓷材料及线圈导体层压成一体的单片结构。与绕线结构相比,能够实现小型化、低成本化。
虽然Q值比绕线结构要低,但L值偏差、额定电流、大小、价格等整体的平衡性较好,用途也较为广泛。
适用于移动通信设备的RF电路的耦合、扼流以及共振等各类用途。

村田的对应产品
LQG15HN_02/LQG15HS_02/LQG18HN_00 系列
3. 积层结构的特点

3. Features of the multilayer structure


4. 由于各结构的不同,特性有所差异

Q值

图示本公司的高频线圈和1005尺寸的各种结构 (绕线型、叠层型) 的Q值的频率特性。如图1所示,绕线型的特点是Q值远高于叠层型。
薄膜型的特点是有小型的0603尺寸、0402尺寸商品,Q值高于同行业其他公司采用的叠层法。 (图2)

图1: 叠层型LQG15系列与绕线型LQW15系列的Q值特性比较 (均为2.7nH)

  图2: 0603尺寸、LQP03TN系列与同行业叠层型产品的Q值特性比较 (均为10nH)

图1: 叠层型LQG15系列与绕线型LQW15系列的
Q值特性比较 (均为2.7nH)
          图2: 0603尺寸、LQP03TN系列与同行业叠层型产品的
Q值特性比较 (均为10nH)


电感值的步级与偏差

本公司的高频线圈和叠层型结构的产品与薄膜型结构的偏差和L值见下表。与叠层型产品相比,薄膜型产品在形成线圈时的位置精度较高,L值较平稳,精度较高,步级差别较小。

电感值的步级与偏差


5. 总结

  绕线型 薄膜型 叠层型
结构 1. 绕线结构的特点 2. 薄膜结构的特点 3. 积层结构的特点
特点 Q值特性极好
Rdc较低
超小型
小型且高Q值
偏差小,能实现较小L值的阶跃响应
L值丰富
使用用途 主要用于对Q值特性有要求的RF匹配电路
支持大电流的扼流电路
天线匹配电路
要求小型化,偏差小,且Q值高的PA匹配电路、RF匹配电路 RF部的匹配电路及扼流电路


SubTitleIcon6    电感器的有效使用方法

高频线圈主要用于手机、无线LAN等高频电路中。下面将介绍各构造高频线圈的主要用途。


1. 绕线型

绕线型LQW系列的特点是Q值较高。由于Q值越高,滤波器带通的衰减特性越好,所以它可使用于RF部的匹配电路上。另外,由于通过它可确保天线的收发信号灵敏度,因此也经常被用于天线的匹配电路上。其次,因其低Rdc特性,也适用于大电流流过的扼流电路中。


2. 薄膜型

薄膜型LQP系列的特点是,它利用感光法形成电极,从而可实现对线圈模型的细微加工,在实现小型化的同时具备较高的Q值特性,且L值的偏差较小,能实现较小L值的分布响应。目前,为顺应小型化趋势,正在批量生产占主流地位的0603尺寸及业内最小型化的0402尺寸的产品。可用于需要小型化,偏差小及小L值分布响应的RF部匹配电路和共振电路中。另外,也可用于注重小型化及低Rdc的扼流电路中。


3. 叠层型

叠层型构造虽有3种结构且Q值也较低,但由于其L值偏差及规格、价格等整体的平衡性较好,因此被广泛使用于RF的匹配电路、共振电路及扼流电路中。

【Check!】关于典型的使用范例,请确认各应用产品的使用范例

【Check!】产品阵容请参考产品一览