RF平面螺旋微电感的物理模型

为了在RF频率域内准确模拟RF平面螺旋微电感的性能，讨论了一种计算RF平面螺旋微电感的物理模型，此模型采用Greenhouse法计算微电感的电感量，在计算微电感Q值时，考虑了诸如涡流、衬底电阻及各种寄生电容等因素，寄生电容包括电感与终端引出层间的交叉电容，电感与衬底间的电容，衬底电容等。这种模型可以计算不同布局及参数的微电感，为微电感的设计及其性能的优化提供了一种很好的方法。     

环型电感每层有更多圈数 体积减小一半，电感增加2倍

该TIGHTpak环型电感采用专利技术，可在传统的环型上多缠绕超过70％的线圈，并且体积只有原来的一半，温升也比原来降低60％。该电感可以替代原来的多层环型电感，从而在共模扼流圈，直流输出滤波器以及PFC扼流圈等应用中避免产生高寄生电容。该电感采用环型绕线，比标准的方形绕线可缠绕更多芯，     

埋磁芯PCB高精度电感产品开发研究

随着电子产品日益系统化与集成化,将电感等无源器件埋入PCB的需求逐渐增加。文章提出了具有高可靠性和磁芯偏移量≤0.1 mm的磁芯埋入方案,解决了传统磁芯埋入易碎裂分层和偏移的问题。并通过精确计算进行绕线电感的设计,实现了电感精度达10%的环形磁芯PCB制作。此外还摸索出埋磁芯PCB电感饱和电流的检测方案,丰富了埋磁芯PCB的重要参数表征,从而为客户提供完善的产品解决方案。     

高速集成电路电源网络的频率特性分析

提出了用一种简单模型计算随频率变化的电感。由于稠密的部分电感矩阵使得方程求解非常困难，采用二次求逆的方法对其进行处理。采用频变电感的计算方法，分析了三种类型电源网络的电感随频率变化的特性。由计算结果可知，网络的回路电感随信号频率的升高呈下降趋势，且成对分布的电源网络的回路电感最小。这为电源网络的设计和同步开关噪声的分析提供了一定的依据。     

高温超导耦合微带线动态电感模型

应用单根微带线内部电感计算的“增值电感规则”，提出一种计算高温超导耦合微带线动态电感的方法，即从无限簿的奇、偶模特性阻抗出发，求出无限薄耦合微带线的外部奇、偶模电感，经修正后得到有限厚的外部电感公式，再利用增值的电感规则及不同厚度时电感增值的不同特点，提出4种情况下电感增值的不同偏导形式，进而求出其相应的动态电感。该公式对超导电路元器件的设计和分析具有指导作用，其正确性通过两个计算实例得到了验证。     

硅集成电感元件的分析、设计与优化

利用采用FDTD (finite-difference time-domain method) 方法的计算软件ISE-EMLAB对片上集成电感进行了模拟，并分析了电感的金属宽度、金属间隔、线圈外直径、线圈匝数等设计参数对电感的品质因数、电感值、电阻值等参数的频率特性的影响，进而提出了一种应用于片上集成电感的优化设计的方法.     

新颖的常规硅工艺实现的侧向螺线型征上集成电感

提出了一种用常规硅工艺实现的片上集成电感的螺线型新结构。制造工艺使用标准双层金属布线的常规硅工艺。测量了螺线型集成电感的S参数，从测量数据计算了集成电感的参量。实验的侧向螺线型片上集成电感的Q值峰值为1.3，电感量为2.2nH。对用两层金属层实现的侧向螺线片上集成电感和单层金属的常规平面螺旋电感的实验结果进行了比较，电感量和Q值与常规平面螺旋电感有可比性。     

新颖的常规硅工艺实现的侧向螺线型片上集成电感

提出了一种用常规硅工艺实现的片上集成电感的螺线型新结构．制造工艺使用标准双层金属布线的常规硅工艺．测量了螺线型集成电感的S参数，从测量数据计算了集成电感的参量．实验的侧向螺线型片上集成电感的Q值峰值为1.3，电感量为22nH．对用两层金属层实现的侧向螺线型片上集成电感和单层金属的常规平面螺旋电感的实验结果进行了比较，电感量和Q值与常规平面螺旋电感有可比性．     

新颖的常规硅工艺实现的侧向螺线型片上集成电感

提出了一种用常规硅工艺实现的片上集成电感的螺线型新结构．制造工艺使用标准双层金属布线的常规硅工艺．测量了螺线型集成电感的S参数，从测量数据计算了集成电感的参量．实验的侧向螺线型片上集成电感的Q值峰值为1.3，电感量为22nH．对用两层金属层实现的侧向螺线型片上集成电感和单层金属的常规平面螺旋电感的实验结果进行了比较，电感量和Q值与常规平面螺旋电感有可比性．     

印制板特殊加工工艺

2．6埋入平面电感器印制板制造技术2．6．1概述在电子产品中,采用电感器比电阻器和电容器量要少得很多。这是由于埋入PCB中的电感器大多数2．0—25圈而已,其电感值只能很小。如果埋入比较大的电感值,则需要很多的圈数,这样会占据PCB很大的面积,会造成很大的负面影响。因此,多数是将电感埋人陶瓷基板内。而不主张埋入印制板中。     

基于柔性衬底的平面螺旋电感的计算与仿真

提出了一种基于柔性衬底的平面螺旋电感,介绍了柔性衬底的优点,对比了平面电感的结构类型,给出了平面螺旋电感的自感、电容、串联电阻及互感的计算方法,并对方形平面电感进行了仿真.     

一种基于物理模型与遗传算法的平面螺旋电感的优化技术

针对 CMOS RF平面螺旋电感的物理模型 ,提出了一种使用遗传算法优化电感设计参数的优化技术 .应用这种技术 ,人们无需再通过等 Q值线来求取 Q值最佳的电感设计方案 ,因为等 Q值线的计算代价很高 ,而且一旦工艺条件改变 ,所有的等 Q值线都要重新计算 ,效率很低 .而这里提出的优化技术在计算时并没有将所有的电感版图设计方案都计算一遍 ,因而计算效率大大提高 .计算结果与相应设计方案的测量参数比较 ,只有约 5 %的计算误差 .计算结果与相同条件下的等 Q值线的最佳设计方案比较 ,这种优化技术总能得出与之基本一致的最佳方案 .事实上 ,由于这种优化技术     

A low power tunable inductor based on active capacitor with negative resistance

A method to provide a low power tunable inductor is presented in which the inductance and its equivalent series resistance can be independently tuned. This equivalent series resistance can be also set to negative or zero value that is corresponding to inductor with ideal quality factor. In this method, a varactor is placed in parallel with a passive inductor and then, an active capacitor is placed in series with them. To this end, a low power Tunable Active Capacitor (TAC) is proposed which is capable of generating tunable capacitor and large negative resistance to compensate the loss of tunable inductor circuit. Also, the power consumption is low because of using a diode-connected transistor. A prototype of the proposed circuit is designed and simulated at 4 GHz. The electromagnetic simulation results show the inductance tuning range of 0.48–2.3nH with zero or even negative equivalent series resistance is obtained while the power dissipation is less than 3 mW. Moreover, noise analysis shows that higher inductance translates to lower noise while there is a weak correlation between noise and quality factor of the obtained inductances.     

金属线宽及线间距渐变的射频螺旋电感

为减少射频螺旋电感的金属导体损耗,提出了一种电感金属线宽及金属间距从外到内逐渐变小的新颖结构.与传统的固定金属线宽和间距的电感相比,该渐变结构电感涡流效应的影响较小,金属导体损耗减小,从而降低其串联电阻,品质因子Q值提高.实验结果确证了所提方法的正确性.对一个高阻硅衬底上6nH电感,优化设计的渐变结构电感Q值在2.46GHz处可达到14.25,比版图面积相同、固定线宽及间距的传统电感高11.3%.因此,在无线通信系统的射频前端,采用这种电感与射频集成电路结合,能获得更好的射频电路性能.     

Performance Analysis of RF Spiral Inductor with Gradually Changed Metal Width and Space

To decrease the metal losses of RF spiral inductor,a novel layout structure with gradually reduced metal line width and space from outside to inside is presented.This gradual changed inductor has less eddy-current effect than the conventional inductor of fixed metal width and space.So the series resistance can be reduced and the quality (Q) factor of the inductor relating to metal losses is increased.The obtained experimental results corroborate the validity of the proposed method.For a 6nH inductor on high-resistivity silicon at 2.46GHz,Q factor of 14.25 is 11.3% higher than the conventional inductor with the same layout size.This inductor can be integrated with radio frequency integrated circuits to gain better performance in RF front end of a wireless communication system.     

超宽带锥形电感特性研究

锥形螺旋电感是一种新型电感,在较宽的频带内有良好的一致性,在毫米波电路和光载无线通信系统（RoF Radio-over-Fiber）中有广泛的应用.本文对锥形螺旋电感感值、螺旋电感长度、直流电阻的计算方法进行了研究,给出了精确计算方法,其中,电感值误差在10.2%以内,直流电阻误差在6.5%以内;对锥形空心螺旋电感微波特性进行研究,提出了一种等效模型,该模型拟合计算结果与实测曲线有较好的一致性,使用该模型给出了螺旋电感宽带特性的详细理论推导,同时利用该模型首次对锥形螺旋电感的宽带特性进行了直观解释;最后,将绕制参数对电感微波性能的影响进行分析,引入单位长度电感量参数α和电感量-频率参数β,可对超宽带锥形电感微波特性进行优化,对某些特性进行快速优化.     

表面电子元件的建模与分析

针对电子设备特别是手提电子设备对电子元件小型化、集成化的要求,提出了如何设计印刷电阻、印刷电容、印刷电感的方法,重点给出了计算印刷电路板电感的计算公式,并构建了其电路模型。实验证明理论计算值与实际值的一致性。     

RF集成电感的设计与寄生效应分析

分析了体硅 CMOS RF集成电路中电感的寄生效应 ,以及版图参数对电感品质因数 Q的影响 ,并通过Matlab程序模拟了在衬底电阻、金属条厚度、氧化层厚度改变时电感品质因数的变化 ,分析了不同应用频率时版图参数在寄生效应中所起的作用 ,得出了几条实用的设计原则并进行了实验验证 ,实验结果与模拟值符合得很好 ,表明此模拟方法与所得结论均可有效地用于指导射频 (RF)集成电路中集成电感的设计     

三维微机械电感的优化设计

研究了影响三维微机械电感电感值和Q值的主要因素 ,提出了电感值和Q值的理论计算模型。并利用该模型 ,对不同尺寸结构的三维微机械电感进行了数值模拟。根据理论计算的结果 ,得到了电感的优化结构 ,在 2 .5GHz的工作频率下 ,其电感值为 11nH ,Q值为 9。     

Design, Optimization of RF Spiral Inductors Using Scalable Compact and Accurate Models

This paper presents a practical and structured approach to the design and optimization of RF spiral inductors. The accuracy of proposed modified accurate distributed and scalable compact lumped models are quantitatively compared with experimental results. Based on the new scalable compact lumped model, a quality factor optimization engine is verified. The inductors under study include single/double layer inductors, metallization shunted as well as octagonal shaped inductors. Experimental results suggest that the new modified accurate distributed model is more accurate than existing models for predicting spiral inductor performance to even beyond resonance frequencies. In addition, using a self developed optimization engine, the new scalable compact model is sufficiently accurate in determining the optimum inductor geometry. Consequently, a web-based program (SISOP) is developed to provide RF designers total solution to spiral inductor design, optimization and integration of spiral inductor model into their lump circuit simulators.