用印制板设计电感器的方法

摘要

本发明提供了一种用印制板设计电感器的方法，包括选择印制板材料；计算出对应印制板电感器的印制线厚度、匝数、线宽和线间距等参数；再计算电感承载电流，通过承载电流指标对电感器线宽进行修正，或通过改变覆层材料、厚度等方法进行修正，通过选择印制板材料或修改印制线线径保证电感器的Q值。本发明具有简单易行、稳定性好、可靠性高、不受外界环境影响，且节约成本。本发明可广泛用于无线电通信设备领域，也可用于各种滤波器电路，也可用于阻抗变换及匹配网络。

主权项

用印制板设计电感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选择印制板材料，确定印制板厚度和覆层箔材料；选择印制板材料，当要设计的印制板电感器工作频率低、承载功率低和Q值较低时，选用耐燃印制板材料；当要设计所述印制板电感器工作频率较高、承载功率大和Q值较高时，选用陶瓷印制板材料；确定印制板厚度，小功率电感器的印制板厚度选择薄一些，电感量大或电感承载功率大的可选择厚一些；确定印制板覆层箔材料，当覆层箔承载功率大、Q值高的可选用覆银层印制板，其它可选用覆铜层印制板；2)确定印制板电感器的尺寸参数；所述印制板电感器的电感量L、匝数n、线圈长度1、高度D之间的关系如下：L=(k*μ0*n2*d*D)/1其中，k为系数，k取决于线圈(2*((D*d)/π)1/2)与长度(1)的比值；μ0为真空磁导率=4*π*10‑7；；D为电感器高度、d为厚度，其中电感器厚度就等于印制板厚度，用d表示；电感器的高度为电感线圈的直径，用D表示；*为乘号；3)电感器的印制板布局；在频率较低时，印制线宽度较宽时，Q值高，印制线宽度尽量布宽；在频率高时，印制线宽度尽量布窄；印制线之间的间距尽可能小；4)电感器印制线承载电流设计；印制线承载电流的设计范围等于印制线电流密度与覆层箔截面积A相乘得到，即A=H*W；其中，H为覆层箔厚度、W为印制线宽度；5)Q值验证；根据确定的印制板线圈长度1、高度D、印制线宽度W参数，通过辅助软件COILCALC.EXE进行Q值的验证，如满足要求，可进行下一步骤设计；若不满足要求，则可进行印制线宽度W的调整，重新返回步骤4)，进行承受电流的设计，可反复进行直到满足Q值要求为止；6)印制线电感器的印制板布线；根据上述确定的印制板厚、印制线宽度和电感器长度，利用PCB布板软件进行双面印制板绕制式走线，两层间通过金属化过孔连接，形成连续的螺旋式印制线。