片上螺旋電感的電磁特性分析.pdf

1、近年來,隨著無線通信的發(fā)展,射頻集成電路受到了人們越來越多的重視,并逐漸成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一大熱點。片上螺旋電感是射頻集成電路的關(guān)鍵元件之一,對性能整個電路的工作有著至關(guān)重要的影響。然而由于復(fù)雜的寄生效應(yīng),往往難以對片上螺旋電感的特性進行快速精確的預(yù)測,這大大影響了整個電路設(shè)計的效率。為解決上述問題,本文首先在對螺旋電感的各種電磁效應(yīng)包括寄生電容效應(yīng),電感效應(yīng)以及各種損耗效應(yīng)進行了分析,并建立與之對應(yīng)的螺旋電感集總等效電路。在提取寄生

2、電容效應(yīng)的過程中,本文通過對復(fù)雜結(jié)構(gòu)螺旋電感的分布電容效應(yīng)進行分析,利用儲能等效原理,得到了等效并聯(lián)電容的計算公式。特別是對于圓形多層螺旋電感,本文對其層間線圈的交叉重疊效應(yīng)所引起的復(fù)雜寄生電容效應(yīng)進行了詳細(xì)的分析和提取。對于電感效應(yīng)和寄生損耗效應(yīng)的提取,本文將部分元等效電路法和譜域格林函數(shù)法結(jié)合在一起,從而提出了一種快速提取有耗襯底上圓形多層螺旋電感的電感和損耗效應(yīng)的方法。最后,通過全波三維仿真可以證明,本文所提出的螺旋電感的電磁特性