在射频(RF)和微波运作时，有一种情况是必须将直流电源(DC)导入信号传输线，但又不至于降低该线路的高频作用。此时，常用的设备称为“偏置器”(bias-tee)。以下示意图说明使用该设备的两种方法。
图1：使用偏置器的两种常见方法。
在上面的电路中，DC电源被输送到正从某处接收信号的某物。而在下面电路中，DC电源被输送至正在传输信号至某处的某物上。在这两种情况下，作为RF扼流圈的电感器，都不应该在工作信号频率时表现自谐振，这正是挑战所在。
3月29日，AspenCore将在上海举办国际集成电路展览会暨研讨会（IIC Shanghai 2023），同期举办的“射频与无线通信技术论坛”邀请到国内外多家优秀射频设计和系统方案商，欢迎感兴趣的朋友到场交流。点击这里报名。
制作RF扼流圈的方法之一是以锥形螺旋方式绕制电感器，如下图
图2：锥形线圈示意图。
任意标注在线圈之间的电容为“Cn”电容器组合，而从每个线圈到RF接地的电容则显示为“Cm”电容器组合。采用锥形排列的匝数，信号频谱中的最高频率可由靠近锥形顶端的电感支持，而较低频率则由远离信号线本身的较大线圈支持。“Cm”和“Cn”电容在靠近信号线之处保持较小，而在远离信号线之处则允许较大电容，因为它们的影响较不那么关键。
我们可以制做一个非常粗略的电路模型，以说明如何设置自谐振，从而使RF扼流圈的最低自谐振频率高于信号输入到信号输出路径频率范围的最高工作频率。
图3：锥形扼流圈的电路模型。
每一匝线圈由Ln和Cn的并联组合以及Cm的并联电容表示。虽然每匝线圈之间存在交叉耦合，但我在此选择假设交叉耦合为零，只是为了使数学易于处理而不至于受到我个人的分析限制。为此，我跪求原谅，但无论如何，还是出现了一个有用的见解。
假设我们的起点在右边，并且面对一个阻抗，假设它是主要的电感，但我们将其电感值设为零，所以，在这个模型的左边看到的将会是一个仅由锥形线圈本身产生的阻抗。
对于该模型的每个部分来说，从j X1开始，可以推导出如下的j X2等式：
图4 ：锥形线圈每匝阻抗的数学推导。
每个部分呈现的j X2可以作为左边到下一部分的新j X1。针对我们所选择检查的每个频率，这项计算被重复了多少次，就有多少线圈匝数。因此，这个计算过程是迭代的。
现在我们看看一个实际的锥形电感器的一部分规格，感受一下现实世界的组件特性。
图5：实际的锥形电感器。
值得注意的是，该组件的指定可用频率范围为100kHz至40GHz。这是一个8.644个八进制数或2.602个十进制数的范围，坦率说是非常巨大的。如下图6，我所尝试的仿真结果并没有那么好，但它仍然显示具有足够的带宽用于卫星广播服务。
图6 ：锥形电感器的模拟感抗。
请注意，现实世界中的组件实体非常小。从几个第一匝Ln为50nHy的假设开始，我们选择将44个后续匝数的Ln值减少0.9452倍，这在1MHz时测试的最终电感值为840nHy，远远低于任何谐振。
我们还假设每个电容具有0.001pF的超级微小的电容值，进一步将后续匝数每匝减小0.6倍。仿真的结果是：在略低于10GHz的频率下，并没有谐振的电感行为。
这些结果是正确的吗？我无法证明这一点，但我猜想应该是正确的。至少它们似乎表明了市面上可购得组件的锥形结构之有效性和优点。
(原文刊登于EDN美国版，参考链接：A look at conical inductors，由Susan Hong编译。)
3月29日，AspenCore将在上海举办国际集成电路展览会暨研讨会（IIC Shanghai 2023），同期举办的“射频与无线通信技术论坛”邀请到国内外多家优秀射频设计和系统方案商，欢迎感兴趣的朋友到场交流。点击这里或扫码报名：
-
微信扫一扫
一键转发 -
最前沿的电子设计资讯
请关注“电子技术设计微信公众号”
- 头部跟踪功能如何提升您的空间音频体验 音频已成为我们使用媒体时沉浸感和逼真度的重要组成部分。当前的技术正在加强各种体验本身的沉浸式体验，让它们更加栩栩如生，但如果没有头部跟踪，由于大脑无法解决这种关键的含糊不清问题，这种沉浸感可能会被破坏。
- 小尺寸大功率Harwin连接器子系列可从360° EMC后壳中 Harwin公司宣布其Kona大功率连接器子系列现已推出带后壳的产品。
- 为所有PWM优化简单的模拟滤波器 关于如何为任意特性的PWM选择最佳滤波器元件值的讨论很少，更不用说针对一种设计中所提到的特定PWM(8位，1MHz时钟)。在本文中，我将介绍一种针对任意周期PWM优化这些更简单滤波器的方法。
- Qorvo QSPICE为电源与模拟设计人员电路仿真带来革命 Qorvo宣布推出新一代电路仿真软件QSPICE，通过提升仿真速度、功能和可靠性，为电源和模拟设计人员带来更高水平的设计生产力。
- 射频能量采集让医疗应用能够使用无线电源 射频能量采集为许多应用提供了显著优势，但需要特别注意关键元器件，包括此方法所需的接收器天线和电源调节电路。
- ST亮相MWC上海：升级版智能座舱，首款USB-IF认证芯片，带你 ST携智能出行、电源&能源、物联网&互联等领域的产品和智能解决方案亮相MWC上海展，并带来多款升级展品，让观众通过充分了解ST的创新技术和解决方案，领略科技之美，探索产业新动态。
- 国产自主的芯片指令集龙芯Arch Linux版系统发布 龙芯中科宣布，他们的龙架构 Arch Linux 发行版正式结束了beta状态，现已正式支持该架构，并且移植了1万多款x86平台软件。
- 意法半导体高集成度高压驱动器缩小高性能超声波扫描仪 意法半导体STHV200超声波IC单片集成线性驱动器、脉冲驱动器与钳位电路、开关和诊断电路，简化医用和工业用扫描仪设计，缩减尺寸，降低物料成本。
- 大联大友尚集团推出基于onsemi产品的车规级图像传感器 大联大控股宣布，其旗下友尚推出基于安森美（onsemi）AR0233AT芯片的车规级图像传感器方案。
- SABIC推出两款膨胀型阻燃聚丙烯材料，适用于大尺寸、高 沙特基础工业公司（SABIC）推出两款树脂产品SABIC PP compound H1090和STAMAX 30YH611。
- 2022版工程师年节送礼指南 过去几年因新冠疫情导致的家庭办公设备需求增加以及供应受限，几乎我们手上能拿到什么东西就得马上以标价买下来。所幸这些问题最近正逐渐缓解，因此我们今年更可能买到自己想要的东西了。看看今年的新版年节《购物指南》为工程师提供哪些送礼建议...
- 意法半导体发布电流隔离高边开关,具备工业负载诊断控 意法半导体发布一个八路输出高边开关产品系列。
- 激发未来小小女工程师对STEM课程的兴趣，对工程界至关重要 泰克科技组合软件总经理Rick Khulman: “激发孩子们——尤其是女孩们对STEM的兴趣，对我本人乃至广大工程界
- 数据闭环——自动驾驶下半场的“入场券” 自动驾驶战争的上半场拼的是硬件和算法，下半场拼的则是数据和将数据点石成金的能力，即数据闭环能力。
- Nothing Ear（2）真无线降噪耳机拆解 在2023年3月，Nothing正式发布了全新迭代产品——Nothing Ear（2）真无线降噪耳机，在外观方面延续了家族式的透明元
- 小米Sound Move智能音箱拆解 Xiaomi Sound Move搭载4单元，采用双对称立体声学结构设计，通过高解析力双扬声器和双被动辐射器，经由小米声学金
- 射频传输线基础 今天大家一起学习一下射频传输线基础这篇讲义
- 奔驰半年成绩单：让赚钱变得更优雅！ 2023年上半年，梅赛德斯-奔驰集团呈现出强劲的财务表现和业务增长。本文详述各方面的具体表现。
- 自动驾驶对动力系统的影响 7月13日，由中国汽车工程学会、青岛市工业和信息化局主办，中汽翰思管理咨询公司协办的第十五届汽车动力系统技
- 红配绿，黑与白？什么样的配色才能俘获审稿人的芳心？ 好的科研绘图配色令人印象深刻，也能更准确地传递数据信息，今天小编就带大家看一下怎样去选择最适合自己数据，能
- AP AUTOSAR设计思想及原理 本文给大家分享一下在 AP AUTOSAR 里面我们怎么样去做一个设计，整个 AP 的设计思想及原理。
- 多合一电驱动系统设计和挑战 7月13日，由中国汽车工程学会等主办的第十五届汽车动力系统技术年会（TMC2023）在青岛举行。会上许多公司展示了引
- 电动化降价，智能化收费：未来汽车的双重变革 从2023年开始，价格战的阴影一直笼罩在汽车行业上面，“卷”是进行时，但是怎么”卷”出来是所有人考虑的问题。
- 宝华韦健TWS耳机PI7 S2评测 全新一代 Pi7 S2 的体验如何？耳机在保持上代经典「英伦风」的同时，又能带来哪些新体验呢？下面，就让我爱音频网带
- 瑞萨电子MCU和MPU产品线将支持Microsoft Visual Studio Code 客户现可以在VS Code中设计和调试瑞萨嵌入式处理器的软件，与瑞萨自有e2 Studio IDE相辅相成
- 逐点半导体IRX游戏体验品牌正式上线 从移动视觉处理方案到特定游戏调优，推动手游体验迈向新的征程
- 大联大世平集团推出基于onsemi产品的电动汽车（EV）充电桩方案 大联大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美（onsemi）NTBG022N120M3S和NCD57084产品的电动汽车（EV）充电桩方案。
- 意法半导体发布创新红外传感器，提升楼宇自动化的人员存在和移动检 带有微加工热敏晶体管的高集成度、超低功耗传感器可取代传统的被动红外探测器
- 比科奇介绍其打造更加智能移动通信基础设施新愿景 比科奇在MWC上海世界移动通信大会期间介绍了其在引入人工智能（AI）等技术打造更加智能的移动通信基础设施方向
- WiSA E开发套件开始向全球发货，旨在统一非Sonos音频市场 面向中国、韩国、日本和美国的各大品牌发货
- 安森美和麦格纳签署战略合作协议，投资碳化硅生产以满足日益增长的 麦格纳将在其主驱逆变器方案中集成安森美的EliteSiC以增加电动汽车的续航里程和能效
- 小尺寸大功率Harwin连接器子系列可从360° EMC后壳中受益 Harwin公司宣布其Kona大功率连接器子系列现已推出带后壳的产品。
- Arm 扩大开源合作伙伴关系，加强投入开放协作 Arm 和我们的生态系统的关键信念之一是与开源社区合作，共创一个高度发达的 Arm 架构，使软件的落地更加稳定，从
- WiSA推出两款功能强大的新工具，用于实现、管理和测试WiSA技术支持 新工具可为客户提供全面支持，助其开发和制造采用WiSA E和WiSA DS设计、用于多声道音频的产品
- 艾迈斯欧司朗推出智能多像素EVIYOS 2.0 LED，适用于高精度自适应 EVIYOS 2.0具备高分辨率、完全防眩智能远光功能，在远光模式下自动降低眩光；EVIYOS 2.0将图像和安全警示投射
- 全新Arm IP Explorer平台助力SoC架构师与设计厂商加速IP选择 Arm推出全新Arm IP Explorer平台
