磁芯螺线管微电感的计算机模拟(5)

磁芯螺线管微电感的计算机模拟

磁芯螺线管微电感的计算机模拟

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

郭绍寅， 周勇， 周志敏， 曹莹， 丁文， GUO Shao-yin， ZHOU Yong， ZHOU Zhi-min， CAO Ying， DING Wen

上海交通大学,微纳科学技术研究院,微米/纳米加工技术国家级重点实验室,薄膜与微细技术教育部重点实验室,上海,200030

上海交通大学学报

JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY2007，41(11)1次

参考文献(8条)

1.Ruehli A E Equivalent circuit models for threedimensional multiconductor systems 1974(03)2.Yue C P.Ryu u J A physical model for planar spiral inductors on silicon 1996

3.Cao Y.Groves R A.Huang X Frequency-independent equivalent circuit model for on-chip spiralinductors 2003(03)

4.Watson A C.Melendy D.Francis P A comprehensive compact-modeling methodology for spiral inductorsin silicon-based RFICs 2004(03)

5.Grandi G.Kazimierczuk M K.Massarini A Model of laminated iron-core inductors for high frequencies2004(04)

6.Stroll R L.史乃 The analysis of eddy currents 19837.雷银照 时谐电磁场解析方法 2000

8.Wang S Modeling and design of planar integrated magnetic components 2003

相似文献(10条)

1.期刊论文 周庆华.周勇.周志敏.曹莹.丁文.ZHOU Qing-hua.ZHOU Yong.ZHOU Zhi-min.CAO Ying.DING Wen 纳米晶磁芯螺线管微电感的模拟研究 -电子元件与材料2008,27(9)

为了研制小尺寸、高性能的片上微电感,采用Fe基非晶薄带经退火得到的纳米晶带材作为磁芯材料,并对其高频磁导率进行了测试.对纳米晶磁芯螺线管微电感建立了物理模型,模拟分析了结构参数对微电感性能的影响.结果表明:在1~10 MHz频率范围内,所设计的微电感的电感量L在2~12 ìH,品质因数Q值在1.3~2.3,非常适用于DC-DC变换器等功率电子器件.

2.会议论文 方东明.赵小林.王西宁.周勇 射频螺线管微电感的设计和仿真 2006

为了获得高性能MEMS螺线管微电感,本文考虑了几何结构参数对微电感性能的影响,用HFSS软件对特定结构的微电感进行仿真,仿真结果与实验研制的测量结果基本相符.测试结果表明微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,可以应用在无线通讯领域.

3.期刊论文 方东明.周勇.赵小林.王西宁.FANG Dong-ming.ZHOU Yong.ZHAO Xiao-lin.WANG Xi-ning MEMS技术制作的螺线管微电感 -微细加工技术2006(5)

考虑和分析了螺线管微电感的几何结构参数对微电感性能的影响,利用MEMS技术制作了四种不同几何结构的高性能射频螺线管微电感.这些微电感采用铜线圈,以减小线圈寄生电阻,且制作工艺简单,成本低,与IC相兼容.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有较高的Q值,在频率分别为6GHz,4.4 GHz,5.8 GHz和5.6 GHz,微电感Q峰值为38,19.1,24.1和21.9,所对应的电感量为1.81 nH,1.07 nH,1.03 nH和1.17 nH.

4.期刊论文 方东明.周勇.赵小林.Fang Dongming.Zhou Yong.Zhao Xiaolin 高性能螺线管微电感的制作 -半导体学报2006,27(8)

利用MEMS技术制作了高性能的空芯螺线管型射频微机械电感.这种微电感采用铜线圈以减小线圈寄生电阻,整个微电感的面积是880μm×350μm,与平面螺旋型微电感相比,有效地节省了芯片面积.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,微电感最大Q值为38(@6GHz),对应的电感量为1.82nH.

5.学位论文 郭绍寅 MEMS磁芯螺线管微电感的模拟和制造工艺研究 2007

目前的通讯工程中仍使用大量射频(RF)技术必不可少的片外分离单元如谐振器、滤波器、耦合器等，阻碍了微型化，高性能，低成本的无线终端产品的进一步发展，即将各种功能单元实现在一个单一的芯片上，实现SOC（System On a Chip）。近年来，MEMS技术的迅速发展使其成为可靠而有效地实现硅SOC的必然途径，而各种基于MEMS技术的射频器件和磁性器件也成为学者们的重要研究课题。

结合目前国内外研制微电感的现状，本论文采用电磁场理论和有限元分析软件分别建立了磁芯螺线管微电感的数值模型和有限元模型，并根据这两个模型分析了各种因素对微电感性能的影响。且本文采用MEMS技术研制了磁芯螺线管微电感，通过与测试结果的对比，验证了本文所建立的两个物理模型，并且根据模拟计算提出了优化设计方案。本论文完成的主要工作和结论如下：

(1) 磁芯螺线管微电感的ANSYS有限元建模分析本文应用ANSYS三维谐振电磁场单元边分析法建立了磁芯螺线管微电感的有限元模型，分析了微电感内部的磁场分布情况，并且根据ANSYS得到的能量储存和损耗计算磁芯的等效电感和等效电阻。

(2) 磁芯螺线管微电感的数值建模分析本文从电磁场理论出发，借助MatLab编程，建立了微电感的数值模型，并将计算结果与ANSYS结果和实验结果