平面方形螺旋電感的研究與其在帶通濾波器上的應用

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研究生：	劉子維 Tzu-wei Lui
論文名稱：	平面方形螺旋電感的研究與其在帶通濾波器上的應用 A Novel Model of Planar Rectangular Spiral Inductors And It''s Applications on Bandpass Filters
指導教授：	丘增杰 Tsen-Chieh Chiu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	資訊電機學院 - 電機工程學系 Department of Electrical Engineering
畢業學年度：	90
語文別：	中文
論文頁數：	77
中文關鍵詞：	電感、帶通濾波器
外文關鍵詞：	bandpass filters, inductors
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本篇論文參考相關文獻，針對平面方形螺旋電感建立模型，並提供各部份的求值公式並編撰程式，由程式可計算出平面方形螺旋電感的總長，感值，及各部份的電容及阻抗值，以供日後方便研究相關議題。並以平面方形螺旋電感的幾何結構出發，以積層方式表現帶通濾波器特性，以多種模擬比較的範例來討論積層方形線圈結構變化對於帶通濾波器特性的影響，並以FR4板製作雙層線圈電路得到中心頻率為1.3GHz以及3dB頻寬約為500MHz的帶通濾波器。

This thesis presents a novel model of planar rectangular spiral inductors, and a useful formula for it’s calculating. According to this formula, we can obtain the total lengths, self-inductances, mutual inductances, parasitic capacitances, and resistances in a planar rectangular spiral inductor model. This thesis also gives several simulation examples to show the frequency responses of bandpass filters formed by stacked rectangular spirals with different environment variables, and we made a 2-layer bandpass filter with FR4 board and which’s center frequency and bandwidth are 1.3GHz and 500MHz.

第一章	 緒論……………………………………………………………1
第二章  平面方形螺旋電感模型的建立
2-1  基本概要與假設………………………………………………………………..2
2-2  感值計算中的距離參數………………………………………………………..6
2-3  自感……………………………………………………………………………..8
2-4  導線間的互感…………………………………………………………………10
2-5  平面方形螺旋電感值的計算…………………………………………………15
2-6  平面方形螺旋電感其他各部份值之計算……………………………………23
2-7  公式的計算示範與精確度驗證………………………………………………27
第三章  多層方形螺旋結構在帶通濾波器上的應用
3-1  基本原理概要與模擬環境……………………………………………………30
3-2  雙層方形螺旋結構……………………………………………………………31
3-3  多層方形螺旋結構……………………………………………………………35
3-4  其他多層的結構形式…………………………………………………………39
3-5  其他種類的模擬………………………………………………………………42
3-6  FR4上的實驗…………………………………………………………………49
3-7  模擬實驗心得與結論…………………………………………………………54
第四章  結論…………………………………………………………..61
參考文獻………………………………………………………………..63
附錄……………………………………………………………………..64

                                

[2] F. W. Grover, Inductance Calculations. New York :Van Nostrand,1946.
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[6] David M. Pozar, "Microwave Engineering." Addison Wesley, 1990.
[7] 林睿輝,"積體化微波被動元件之研製與2.4GHz射頻電路設計,"碩士論文，國立中央大學, 2001.

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