本文介绍射频电感器的阻抗匹配。
※村田将适用于射频电路的电感器称为“射频电感”、“RF电感”。
阻抗匹配
对高频电路而言，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。
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1: SAW滤波器与匹配电路
图1: SAW滤波器与匹配电路
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)
图2: RF电感的Q值比较 (均为7.5nH)
图2: RF电感的Q值比较 (均为7.5nH)
表1 RF电感的比较
型号结构尺寸 (mm)Q值LQW15AN7N5H00 绕线 1.0×0.5 59 LQW04AN7N5D00 绕线 0.8×0.4 48 LQG15HN7N5J02 叠层 1.0×0.5 33 LQP03TN7N5H02 薄膜 0.6×0.3 27
※图2的图表是采用村田公司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。
图3: SAW滤波器的整体特性/图4: SAW滤波器的通频带特性
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。村田公司的电感器当中，薄膜型LQP系列最符合细致的常数步骤和偏差小的要求。
因此，请客户在比较和研究Q值特性、偏差、尺寸以及成本等的基础上，选择匹配电路的RF电感。
文章来源：村田制作所官网
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