基于滤波器应用的PCB平面电感的电磁辐射研究

摘要：为了研究PCB(pdntedcircuitboard)平面电感的电磁辐射问题，基于天线理论把平面电感线圈中的每一圈看作一个环形天线，估算了其远场辐射功率，说明其电磁辐射非常小，可以忽略不计．平面电感的近场耦合问题通过一个无源带通滤波电路加以讨论．逐点测出电路中某一个电感附近的辐射强度，并用MATLAB绘出三维辐射强度图，说明平面电感的近场辐射只发生在电感周围很近的区域，与线路中的导线相比对电路其他部分没有太大影响．关键词：电磁辐射；PcB平面电感；小环天线；辐射强度；磁耦合

电感是各种电子电路中的常用器件，PCB(prin—tedcircuitboard)平面电感是把电感线圈的每一圈直接印制在印制电路板上，即以电路板上的铜线作为电感绕组的一种电感．关于PCB平面电感的建模计算[卜5|、优化设计[6_7]及应用[8。9]已有一些探讨，但目前对其电磁辐射问题尚无深人研究．本文将从几个方面对PCB平面电感的电磁辐射进行讨论．

以图1所示的带通滤波器中电感L，为研究对象，L，在印制电路中的位置如图2所示．该电感直接印制在厚为1mm的电路板上，呈圆形，共7圈，最外圈直径为8mm，每一圈线宽为o．5mm，线间距亦为o．5mm，图3为其实物图．由A百lentE4991A阻抗分析仪测得其电感值为o．193扯H．

为研究L，的远场辐射问题，可以把电感的每一圈看作是一个环形天线．根据天线理论可以估算出电感每一圈的辐射功率，通过比较小环电流和电流元的辐射电阻可进一步说明线圈的辐射能力．L。的近场耦合问题通过图1所示的带通滤波器电路进行讨论，其通带范围为60～9QMHz．用HP8753D网络分析仪对电路板上L1上方2mm处20mm×20mm范围内的辐射功率进行逐点测试，并用Matlab绘出其三维曲线，从而说明平面电感的近场耦合问题．1

电感是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，贴片电感能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，电感要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚

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