Проводники спирального типа

В современной электронике печатные платы играют ключевую роль, обеспечивая соединение компонентов и передачу сигналов. Одним из интересных и функциональных элементов разводки являются проводники спирального типа (также известные как спиральные индуктивности или меандровые линии).
Спиральные проводники представляют собой металлические дорожки, выполненные в форме спирали или меандра на поверхности или внутри слоёв печатной платы. Их конструкция может быть:
- Плоской спиралью (planar spiral) – дорожка закручена по окружности или квадрату.
- Меандровой линией (meander line) – зигзагообразная структура, увеличивающая эффективную длину проводника.
- Многослойной спиралью – когда витки распределены между разными слоями печатной платы.
Конструкция и особенности
Форма таких проводников представляет собой плоскую спираль, которая может иметь круглую, квадратную, шестиугольную или любую другую геометрию витков в зависимости от требований к индуктивности и занимаемой площадки.
Количество витков, ширина дорожек, расстояние между ними и диаметр спирали — ключевые параметры, влияющие на электрические характеристики проводника. Эти параметры определяют индуктивность, сопротивление и паразитные ёмкости спирального проводника, что особенно важно для высокочастотных применений.
Применение спиральных проводников на печатных платах
-
Планарные индуктивности, трансформаторы, нагреватели и фильтры
спиральные проводники часто используются в качестве встроенных индукторов, которые формируют магнитное поле и обеспечивают необходимую индуктивность для фильтров, согласующих цепей и колебательных контуров. Такие индукторы могут быть однослойными или многослойными, где многослойные конструкции позволяют увеличить индуктивность и улучшить параметры.
-
Антенна
спиральные проводники используются в качестве антенн на печатных платах, особенно в системах RFID и беспроводной связи. Спиральная форма позволяет экономить место на печатной плате и обеспечивает направленность и высокий коэффициент усиления, хотя, при этом полоса пропускания может быть узкой.
-
Высокочастотные линии передач
плоские спиральные проводники могут выступать в качестве элементов высокочастотных линий, обеспечивая компактность и необходимую индуктивность в цепях с ограниченным пространством.
Технические аспекты
При проектировании важно учитывать минимальные размеры дорожек и зазоров, чтобы обеспечить надёжность и точность изготовления, а также минимизировать паразитные эффекты, влияющие на работу высокочастотных цепей.
Ниже в таблице будут представлены допустимые значения, которые используются для производства спиральных проводников в «ЭЛЕКТРОконнект».
Фольга | Проводник, мм | Зазор, мм | ||
---|---|---|---|---|
Минимальный | Оптимальный | Минимальный | Оптимальный | |
18 | 0.15 | 0.20 | 0.15 | 0.20 |
35 | 0.20 | 0.25 | 0.2 | 0.25 |
50 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
70 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
105 | 0.35 | 0.35 | 0.35 | 0.35 |
Несмотря на представленные данные о спиральных проводниках, каждая спираль индивидуальна, и возможность ее изготовления согласуется с технологами отдельно.
Преимущества спиральных проводников на печатных платах
-
Компактность
спиральная форма позволяет эффективно использовать площадь печатной платы, что особенно важно в миниатюрных устройствах.
-
Интеграция
встроенные индукторы и антенны не требуют дополнительного монтажа
-
Высокая частотная стабильность
правильное проектирование спиральных проводников обеспечивает стабильность параметров на высоких частотах
-
Возможность многослойного исполнения
позволяет увеличить индуктивность и улучшить характеристики без увеличения занимаемой площади.
Проводники спирального типа на печатных платах — это эффективное решение для создания компактных и высокочастотных индуктивных элементов и антенн. Их применение позволяет оптимизировать конструкцию электронных устройств, улучшить их характеристики и снизить себестоимость за счёт интеграции функциональных элементов непосредственно в структуру печатной платы. Точное проектирование и соблюдение технологических норм изготовления являются ключевыми факторами для достижения высоких эксплуатационных показателей таких проводников.
Комментарии
Добавить комментарий