[發(fā)明專利]非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈電感確定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211546225.8
• 申請(qǐng)日: 2022-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115983181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝雙文;付軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/39
• 分類號(hào): G06F30/39;G06F17/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈電感確定方法，方法包括：將等效確定的正多邊形整圈閉合金屬總自感值的一半確定為所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的自感值；將等效確定的最外整圈閉合金屬與內(nèi)部其他整圈閉合金屬之間總互感值的一半確定為所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬與內(nèi)部螺旋金屬的互感值；根據(jù)所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的自感值和所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬與內(nèi)部螺旋金屬的互感值之和，確定所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的電感值；本申請(qǐng)能夠較為準(zhǔn)確地確定非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的電感值。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及射頻電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈電感確定方法。

背景技術(shù)

常規(guī)的相等寬度和間距片上螺旋電感已廣泛應(yīng)用于各類射頻集成電路，例如濾波器、振蕩器、功率放大器和混頻器。一些理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合理使用非等寬螺旋電感能夠減小損耗，獲得更高的品質(zhì)因數(shù)，進(jìn)而提升電路性能。

在實(shí)際的電路應(yīng)用中，大量單端電路由于片上螺旋電感的版圖限制只能使用非整數(shù)圈電感；因而相比于對(duì)稱電路使用的整數(shù)圈電感，非整數(shù)圈電感的設(shè)計(jì)與分析更具有實(shí)際意義。

電感的設(shè)計(jì)通常借助于電磁仿真工具，迭代和優(yōu)化初始電感參數(shù)，以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。另一方面，電感的設(shè)計(jì)需要精確控制實(shí)際電路所需的電感值，然而各類通用電磁仿真器往往需要消耗大量的仿真時(shí)間，因此出現(xiàn)了一些數(shù)值計(jì)算方法。

目前已有的一些數(shù)值計(jì)算方法，大多只能較為準(zhǔn)確地分析整數(shù)圈電感；或者計(jì)算過(guò)程繁瑣，難以快速實(shí)現(xiàn)。根據(jù)非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感的版圖參數(shù)，獲得一種適用于任意多邊形螺旋形狀且計(jì)算形式統(tǒng)一的最外半圈電感的數(shù)值計(jì)算方法，可以將其集成到一些整數(shù)圈非等寬電感的數(shù)值計(jì)算方法中，以此應(yīng)用于非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感的初始設(shè)計(jì)，能夠節(jié)省參數(shù)優(yōu)化時(shí)間，加快電路設(shè)計(jì)流程。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈電感確定方法，能夠較為準(zhǔn)確地確定非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的電感值。

為了解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)，本申請(qǐng)?zhí)峁┮韵录夹g(shù)方案：

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈電感確定方法，包括：

將等效確定的整圈閉合金屬總自感值的一半確定為所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的自感值；

將等效確定的最外整圈閉合金屬與內(nèi)部其他整圈閉合金屬之間總互感值的一半確定為所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬與內(nèi)部螺旋金屬的互感值；

根據(jù)所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的自感值和所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬與內(nèi)部螺旋金屬的互感值之和，確定所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的電感值。

進(jìn)一步地，所述將等效確定的整圈閉合金屬總自感值的一半確定為所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的自感值，包括：

根據(jù)等效確定的閉合金屬中心直徑、金屬厚度、金屬寬度、絕緣介質(zhì)磁導(dǎo)率常數(shù)以及不同正多邊形對(duì)應(yīng)的螺旋相關(guān)系數(shù)，確定所述等效確定的正多邊形整圈閉合金屬總自感值；

將所述等效確定的正多邊形整圈閉合金屬總自感值的一半確定為所述非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感最外半圈金屬的自感值。

進(jìn)一步地，在所述根據(jù)等效確定的閉合金屬中心直徑、金屬厚度、金屬寬度、絕緣介質(zhì)磁導(dǎo)率常數(shù)以及不同正多邊形對(duì)應(yīng)的螺旋相關(guān)系數(shù)，確定所述等效確定的正多邊形整圈閉合金屬總自感值之前，包括：

根據(jù)非整數(shù)圈片上非等寬螺旋電感的內(nèi)直徑以及由內(nèi)到外的線寬與間距，確定等效確定的閉合金屬中心直徑、金屬寬度以及金屬厚度。