電感品質因子參數對于諧振電路的影響

今天我們來討論下電感質量因子參數對諧振電路的影響，以及工作頻率與質量因子之間的關系。為了準確地獲得電感的質量因子，需要測量相應的等效串聯點租和工作頻率下的電感。如果使用低頻測量的電感和電阻，則直接計算相應的質量因子會帶來很大的誤差。

1.1 問題來源

工字型接收線圈天線不同匝數對于低頻定位信號檢測影響：150kHz導航信號中測量的電感參數感到奇怪。

1.2 問題分析

在工作頻率下，電感的純感抗除以等效串聯電阻等于電感的品質因子。它反映了電感中的磁場儲能與電阻耗能之間的比值。

一個電感的品質因子不僅僅與等效純電感，等效串聯電阻有關，還是工作頻率有關系。

如果電感與一個理想電容并聯形成諧振電路，電感在諧振頻率處的品質因子就決定了諧振回路的品質因子。在給定沖擊電流作用諧振回路下會產生衰減振蕩。每個周期諧振回路的電能就會損耗掉。

諧振回路的品質因子也會影響電路的幅頻特性。品質因子越高，諧振回路的等效帶寬越窄。輸出的諧振電壓就會越高。

品質因子與工作頻率

在高頻電流信號小，導線存在著集膚效應，這是電流磁場驅動電流分布在導線的表面，因此電感的等效電阻會隨著工作頻率的提高而增加。

在頻率較低時，電感導線的集膚效應不太明顯的是，電感的品質因子是隨著頻率的增加而比例上升的。當頻率大于一定值時，集膚效應所造成電感等效電阻急劇上升，就會使得線圈的品質因子不再隨著頻率增加而上升，甚至會下降。

為了減少高頻集膚效應，可以采用多股導線繞制電感。

為了精確獲得電感的品質因子，需要在工作頻率下測量對應的等效串聯點租以及電感。如果使用低頻下測量的電感與電阻，直接計算對應的品質因子則會帶來很大的誤差。

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