49、RF 无源集成电路组件：电感与变压器的设计与优化

RF 无源集成电路组件：电感与变压器的设计与优化

1. 图案化接地屏蔽（PGS）

图案化接地屏蔽（PGS）在高频应用中用于隔离电路，减少电阻和电容耦合。其有效性高度依赖于接地连接的完整性。在设计时，通常需要在所需的隔离水平和提供低阻抗接地连接所需的芯片面积之间进行权衡。

2. 平面螺旋电感的简单精确表达式

2.1 常见电感形状

常见的平面螺旋电感形状包括方形、六边形和八边形。对于给定形状的电感，其特性由匝数 (n)、匝宽 (w)、匝间距 (s) 以及外径 (d_{out})、内径 (d_{in})、平均直径 (d_{avg}=0.5(d_{out} + d_{in})) 或填充比 (\rho = (d_{out} – d_{in})/(d_{out} + d_{in})) 中的任意一个来完全确定。电感厚度对电感值影响很小，通常可忽略不计。

2.2 三种近似表达式

为了计算平面螺旋电感的电感值，提供了三种近似表达式，它们的典型误差在 2% - 3% 之间，简单且准确，适用于设计和优化。
- 修正的惠勒公式（Modified Wheeler Formula） ：
- 公式：(L_{mw} = \frac{K_1\mu_0 n^2 d_{avg}}{1 + K_2\rho})
- 系数 (K_1) 和 (K_2) 取决于布局，具体数值如下表所示：
| 布局 | (K_1) | (K_2) |
| ---- | ---- | ---- |
| 方形 | 2.34 | 2.75 |
| 六边形 | 2.33 |