详解射频电路中的电感匹配

品慧电子讯设计工程师在开发重型装备的过程中通常需要在不同种类的加速度传感器中做出选择。例如，在起重机，拖拉机，木材切割机以及建筑工程等重型机械中，设计者需要通过使用加速度传感器来测量设备工作时的俯仰和翻滚角。

对高频电路来说，电路之间的电感匹配很重要。电感匹配是指在信号的传输线路上，让发送端电路的输出阻抗与接收端电路的输入阻抗一致，匹配后，可以最大限度地把发送端的电力或者功率传送到接收端。

匹配电路使用电容器和电感器，但是实际的电容器和电感器与理想的元件不同，有损耗。表示该损耗的有Q值。Q值越大，表示电容器和电感器的损耗就越小。那么，什么是电感的Q值呢？

所谓的Q值，即电感的品质因数，是衡量电感器件的主要参数，是指电感器在某一频率下的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效阻抗之比，电感的Q值越高，其效率也就越高，电感器的品质因数的高低与线圈的直流电阻、线圈骨架的介质损耗、屏蔽罩引起的损耗等相关。

电感的Q值与高频电路的损耗

匹配电路中使用的电感器的Q值的大小，对高频电路的损耗也会产生影响。

为了确认此事，我们采用了村田的SAW滤波器(通频带800MHz频段) 和RF电感，在匹配电路中换装Q值不同的RF电感，测量和比较了SAW滤波器的插入损耗。

图1表示电路图。此次的电路，虽说是匹配电路，但是只有一个RF电感器。

图2表示此次进行了换装的RF电感的Q值的频率特性，表1表示结构、尺寸、Q值(800MHz时的Typ.值）

表1、RF电感的比较

※图2的图表是采用村田提供的设计辅助工具SimSurfing表示的。

换装匹配电路的RF电感时的SAW滤波器的整体特性见图3，通频带特性见图4。

从图4的通频带特性来看，可以确认SAW滤波器的插入损耗因所使用的RF电感而异。高频电路的这种水平的损耗越来越重要。

从此次的实验结果可知，RF电感的Q值越大(损耗越小) ，SAW滤波器的插入损耗就越小。也就是说，电感器损耗的大小就是包括匹配电路在内的SAW滤波器损耗的大小。

请注意，使用的高频元件(此次为SAW滤波器) 、匹配电路、频段等不同，损耗也将各异。

电感的偏差与对匹配电路的影响

另外，实际的电感器的阻抗值为1.0nH、1.1nH、1.2nH之类的不连续值。进行匹配时，有时必须采用细致的常数步骤进行微调。同时，阻抗值的偏差(标准离差) 会变成匹配的标准离差，为了满足必要特性，有时需要偏差小的电感器

根据以上情况，有必要对SAW滤波器的整合回路RF电感的Q特性、偏差值、尺寸、成本等方面，进行比较讨论之后做出选择。在贴装空间有剩余的情况下，Q值偏高的卷线电感为最佳选择。此外，贴装空间有所限制的情况下，小尺寸0603、拥有较高Q值的电感为最佳选择。

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