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.

1. 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.

2. Применение спиральных проводников на печатных платах

2.1. 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.

2.2. Антенна: спиральные проводники используются в качестве антенн на печатных платах, особенно в системах RFIDи 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.

2.3. Высокочастотные линии передач: плоские спиральные проводники могут выступать в качестве элементов высокочастотных линий, обеспечивая компактность и необходимую индуктивность в цепях с ограниченным пространством.

3. 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».

Обратите внимание:

Несмотря на представленные данные о спиральных проводниках, каждая спираль индивидуальна, и возможность ее изготовления согласуется с технологами отдельно.

4. Преимущества спиральных проводников на печатных платах

4.1. Компактность: спиральная форма позволяет эффективно использовать площадь печатной платы, что особенно важно в миниатюрных устройствах.

4.2. Интеграция: встроенные индукторы и антенны не требуют дополнительного монтажа

4.3. Высокая частотная стабильность: правильное проектирование спиральных проводников обеспечивает стабильность параметров на высоких частотах

4.4. 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.

Больше об «ЭЛЕКТРОконнект» здесь:

Сайт ТГ ВК Дзен Youtube Rutube