绕线电感和层叠电感性能参数上有什么区别？

cyn4726

绕线电感和层叠电感性能参数上有什么区别？

yms0201

电感从制造工艺来分，片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。常用的是绕线式和叠层式两种类型。前者是传统绕线电感器小型化的产物；后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。
1.绕线型
　　它的特点是电感量范围广（mH～H），电感量精度高，损耗小（即Q大），容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地。
　　TDK的NL系列电感为绕线型，0.01~100uH，精度5%，高Q值，可以满足一般需求。
　　NLC型适用于电源电路，额定电流可达300mA；NLV型为高Q值，环保（再造塑料），可与NL互换；NLFC有磁屏，适用于电源线。
2.叠层型
　　它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。
　　它与绕线片式电感器相比有诸多优点：尺寸小，有利于电路的小型化，磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；一体化结构，可靠性高；耐热性、可焊性好；形状规整，适合于自动化表面安装生产。
　　TDK的MLK型电感，尺寸小，可焊性好，有磁屏，采用高密度设计，单片式结构，可靠性高；MLG型的感值小，采用高频陶瓷，适用于高频电路；MLK型工作频率12GHz，高Q，低感值（1n~22nH）
3.薄膜片式
　　具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大，在100MHz以上呈现良好的频率特性。
4.编织型
　　特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。

criterion

<B>以下是引用<i>cyn4726</i>在2009-10-8 21:52:27的发言：</B>
绕线电感和层叠电感性能参数上有什么区别？

2楼大侠已说得很清楚
基本上是各有优缺点
但若系统面来看   绕线式的是略胜一筹

在调GSM接收端的匹配时，会以Balun为分水岭，
调Balun前端目的是为了减少反射量，而调Balun后端目的，
则是为了隔绝Out-of-band的噪声，尤其是SAW-less的接收架构，
抗干扰能力与Balun后端匹配的关系很大，
如下图L1306/L1310就有抑制Out-of-band噪声的用意，避免GSM有Blocking的问题。

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而分走线的间距越小，则抗干扰能力越好，
但若上述L1306与L1310太靠近，则可能引起互感，
导致电感值有所偏差，进而影响抗干扰能力。
因此差分走线的串联电感，最好使用绕线式电感，
不要使用多层式电感，这样可使互感量降到最低。

<img src="attachments/dvbbs/2013-6/201362016321836533.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />


另外，相较于多层式电感，
绕线式电感的Q值较高，而Q值较高，
不仅意味着有较低的DCR，可减少耗电流与讯号损失，
同时对于Out-of-band的噪声，亦可拥有较大的Insertion Loss与较窄的带宽，
即抑制Out-of-band的噪声能力更佳，因此挑选电感时，要尽可能挑选Q值高的。


<img src="attachments/dvbbs/2013-6/201362016324846069.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />

ningxia_1978

z正好有这个问题，绕线电感在Saw后面做匹配的平衡时候，有没有碰到耦合到屏蔽壳导致灵敏度变差情况。

Rfantasy

对于SAW-less系统很感兴趣，一直没有机会尝试。

对于大侠所说Balun后端的目的是抑制out of band blocking感觉很困惑？具体原理是什么？是隔绝哪部分的blocking信号？ >20MHz的，还是几个GHz以上的？
在有SAW filter的设计里，这部分的作用无非就是给LNA的matching电路，顶多搞搞带内平坦度，outband blocking的任务有SAW来完成呢。

对于电感的解释也不是太明白
1. SAW-less的设计，一般都是为了实现Quad-band的GSM接收机（要不然比起dualband SAW没省多少钱，何苦折腾呢）。低频850、900还好说，对于高频1800、1900的balun后端的匹配需要共用一套，那如果你选择高Q的电感必然要牺牲带宽，那如何能保证所谓较好的blocking性能的同时兼顾这么宽带内的平坦度？

2. 差分走线的间距小为什么可以提高抗干扰能力？ 为什么绕线比叠层抗互感的能力高？
实际上我遇到过一个例子是在差分走线的并联电感上（靠近LNA端），由于耦合到transceiver里面的信号而使得灵敏度下降。当换成叠层电感，就没有问题。所以感觉是用绕线电感更容易耦合到干扰信号。

一些看法，欢迎讨论

<B>以下是引用<i>criterion</i>在2013-6-20 16:33:11的发言：</B>




2楼大侠已说得很清楚
基本上是各有优缺点
但若系统面来看                 绕线式的是略胜一筹

在调GSM接收端的匹配时，会以Balun为分水岭，
调Balun前端目的是为了减少反射量，而调Balun后端目的，
则是为了隔绝Out-of-band的噪声，尤其是SAW-less的接收架构，
抗干扰能力与Balun后端匹配的关系很大，
如下图L1306/L1310就有抑制Out-of-band噪声的用意，避免GSM有Blocking的问题。

<img src="attachments/dvbbs/2013-6/20136201631970370.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />
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而分走线的间距越小，则抗干扰能力越好，
但若上述L1306与L1310太靠近，则可能引起互感，
导致电感值有所偏差，进而影响抗干扰能力。
因此差分走线的串联电感，最好使用绕线式电感，
不要使用多层式电感，这样可使互感量降到最低。

<img src="attachments/dvbbs/2013-6/201362016321836533.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />


另外，相较于多层式电感，
绕线式电感的Q值较高，而Q值较高，
不仅意味着有较低的DCR，可减少耗电流与讯号损失，
同时对于Out-of-band的噪声，亦可拥有较大的Insertion Loss与较窄的带宽，
即抑制Out-of-band的噪声能力更佳，因此挑选电感时，要尽可能挑选Q值高的。


<img src="attachments/dvbbs/2013-6/201362016324846069.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />

[em01]

criterion

<B>以下是引用<i>Rfantasy</i>在2013-6-21 22:09:13的发言：</B>
对于SAW-less系统很感兴趣，一直没有机会尝试。

对于大侠所说Balun后端的目的是抑制out of band blocking感觉很困惑？具体原理是什么？是隔绝哪部分的blocking信号？ >20MHz的，还是几个GHz以上的？
在有SAW filter的设计里，这部分的作用无非就是给LNA的matching电路，顶多搞搞带内平坦度，outband blocking的任务有SAW来完成呢。

对于电感的解释也不是太明白
1. SAW-less的设计，一般都是为了实现Quad-band的GSM接收机（要不然比起dualband SAW没省多少钱，何苦折腾呢）。低频850、900还好说，对于高频1800、1900的balun后端的匹配需要共用一套，那如果你选择高Q的电感必然要牺牲带宽，那如何能保证所谓较好的blocking性能的同时兼顾这么宽带内的平坦度？

2. 差分走线的间距小为什么可以提高抗干扰能力？ 为什么绕线比叠层抗互感的能力高？
实际上我遇到过一个例子是在差分走线的并联电感上（靠近LNA端），由于耦合到transceiver里面的信号而使得灵敏度下降。当换成叠层电感，就没有问题。所以感觉是用绕线电感更容易耦合到干扰信号。

一些看法，欢迎讨论



[em01]

如您所言

有SAW filter的设计里， outband blocking的任务有SAW来完成呢。
若是SAW-less设计，那outband blocking的任务由谁负责 ?
当然我相信平台厂商  不管是MTK或Qualcomm
敢用SAW-less设计   就表示他们对他们自家的Receiver性能有自信
例如MTK的MT6255   以及Qualcomm的RTR6285A
在GSM的Rx   都是采用SAW-less设计
认为不需要SAW   也能抵挡outband blocking


否则要纯粹靠Balun后面的Matching  来取代SAW  抵挡outband blocking
基本上是不太可能  若这样
那大家都一律把Rx SAW拿掉就好啦  
反正有Balun后面的Matching可以砍outband Noise
我还多一个SAW来增加Insertion Loss跟Cost干啥?
所以说  基本上  能否拿掉Rx SAW   是Qualcomm跟MTK决定
因为这取决于他们家Receiver的性能


因此   如您所言
这部分的Matching，顶多搞搞带内平坦度，
只是以SAW-less设计而言   这边的Matching离LNA最近
若能顺便兼顾Noise Rejection的功能   那是最好
当然  如前述  不管是MTK或Qualcomm
敢用SAW-less设计   就表示他们对他们自家的Receiver性能有自信
认为不需要SAW   也能抵挡outband blocking
因此Noise Rejection   是顺便兼顾  但不是主要
否则要完全靠这边来取代SAW 抵挡outband blocking
Receiver性能不够好   是办不到的


至于具体原理   就是串联电感   抵挡高频噪声啰
而因为RF路径上的电感  其Size要嘛不是0402  不然就是0201
其电感值多半nH等级   而nH等级的电感   所抑制的噪声频率
一定都是几个GHz以上   不会是>20MHz这么低频


另外
如果选择高Q的电感必然要牺牲带宽，
那如何能保证所谓较好的blocking性能的同时兼顾这么宽带内的平坦度？
所以一般而言   这边的Matching   会采用π型   不会只采用L型
就算采用L型   至少也会留Dummy Pad   
因为相较于L型  π型Matching的带宽较大
也就是以Smith Chart的角度而言    会比较收敛

<img src="attachments/dvbbs/2013-6/201362414214318003.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />

而且选择高Q的电感   其Insertion Loss较小
亦即接收端的Noise Figure会较低
这对灵敏度  当然是较有帮助


差分走线的间距小为什么可以提高抗干扰能力？

<img src="attachments/dvbbs/2013-6/20136241422233885.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />

B 跟 C 为差分对，而 A 为邻近的讯号。在 PCB 板面积极为有限的产品，例
如手机，A 跟 B、C 有可能会靠得很近，在这情况下，A 会把能量耦合到 B
跟 C，以 S 参数表示，A 耦合到 B 为Sba，A 耦合到 C 为Sca
当 B 跟 C 够紧密时，则 Sba = Sca (因为跟A的距离几乎一样)
，而又因为 B 跟 C 的讯号方向相反，所以Sba跟Sca是等量又反向，
如此一来， Sba跟Sca会互相抵消

反之
但若B跟C隔很远    则Sba > Sca (因为相较于C   B离A比较近)
因此Sba在抵销掉Sca后  仍会残留一部份能量
亦即A仍会去干扰B
这就是为何差动对间距越小   其抗干扰能力越强

当然  因为以RF角度而言   差分线间距会跟阻抗有关
因此若是Rx的差分对
其所谓的间距越小   是指在符合阻抗控制的条件下 (100奥姆)




为什么绕线比叠层抗互感的能力高？
感觉是用绕线电感更容易耦合到干扰信号



有关这部分   我只能说  大侠   您是对的   
小弟我误解了
因为参考文献上说明   Wirewound的电感
比较容易有EMI的辐射干扰
亦即较容易耦合到transceiver里面的信号而使得灵敏度下降
这跟您的实验结果   完全吻合

<img src="attachments/dvbbs/2013-6/201362414222266097.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />

所以应该是叠层抗互感的能力
比Wirewound来得高
感谢大侠您宝贵的意见

lingyun2020

学习了。

kun9766

学习了，高手呀

linjianjie

高手啊，膜拜啊