单片微波集成电路(MMIC)设计中的电感仿真模型

螺旋绕线（ spiral-track）电感器的集总元件等效电路模型如图1所示，该图也显示出了参考平面的原理示意图。该模型由金属绕线的初级电感（L主要）组成，串联电阻（R）代表从金属绕线到接地平面之间的损耗，电容（C1和C2）和一个并联电容（C）模拟绕线之间的电容。螺旋电感器实际上更像是分布式元件，如果电感器的输入和输出之间仅存在相对较小的相位变化，则可以仅使用单个反馈电容这种代表性模型。在实际中，这限制了该模型的频率适用范围只能到第一谐振频率（first resonance frequency）的约80％（f谐振频率= 1/ 2π /sqrt(L主要* C)。

当螺旋电感器的尺寸与基板厚度相比变大时，其接地平面可以看作是电流镜，在两倍于基板厚度处产生镜像电流，这种现象具有降低初级电感的效应。

堆叠螺旋的模型拓扑与单层螺旋电感的模型拓扑相同，并且绕线轨道的更紧密耦合将会显著地增加了寄生反馈电容。因此，与等效单层螺旋电感相比，其谐振频率降低了，并且因为反馈电容大得多，所以其等效电路模型现在能很好地适合于高于谐振频率的频率范围。

图1、螺旋电感器的集总元件等效电路模型

单片微波集成电路(MMIC)设计中的电阻仿真模型

电阻器不能简单地建模为集总电阻，因为电阻器触点的电容和接地平面的薄膜电阻材料在电阻器上会产生显著的相位变化。最好的方法是将电阻器建模为有损传输线，其中串联电阻不再可忽略不计。

图2、使用正方形计算电阻（a）25-Ω电阻器和（b）150-Ω电阻器的薄膜电阻器

单片微波集成电路(MMIC)设计中的通孔仿真模型

图3、穿衬底通孔的集总元件等效电路模型

衬底通孔的等效电路模型如图3所示，电感是通孔电感和通孔焊盘上的间距耦合电感的组合，并且电阻考虑了由于表面粗糙度引起的传输损耗。