电感的 Q 因数

绕组电阻表现为与电感串联的电阻；它被称为 DCR（直流电阻）。这种电阻会消耗一些无功能量。电感器的品质因数（或 Q）是在给定频率下其感抗与其电阻之比，是衡量其效率的指标。电感器的 Q 因子越高，它越接近理想电感器的行为。高 Q 电感器与电容器一起使用，以在无线电发射器和接收器中制造谐振电路。 Q 越高，谐振电路的带宽越窄。

电感的 Q 因数定义为，其中 L 是电感，R 是 DCR，乘积 ωL 是感抗：

如果 L 和 R 恒定，Q 随频率线性增加。尽管它们在低频下是恒定的，但参数随频率而变化。例如，趋肤效应、邻近效应和磁芯损耗会随着频率增加 R；绕组电容和磁导率随频率的变化会影响 L。

在低频和限制范围内，增加匝数 N 会提高 Q，因为 L 随 N2 而变化，而 R 随 N 线性变化。类似地增加电感器的半径 r 会提高（或增加）Q，因为 L 随 r2 变化而 R 线性变化与 r。因此，高 Q 空芯电感器通常具有大直径和多匝数。这两个示例都假设导线的直径保持不变，因此两个示例都按比例使用更多的导线。如果导线的总质量保持不变，那么增加匝数或匝数半径将没有任何好处，因为导线必须成比例地变细。

使用高磁导率铁磁芯可以大大增加相同数量的铜的电感，因此磁芯也可以增加 Q。但是，磁芯也会引入随频率增加的损耗。选择芯材料以获得频带的最佳结果。高Q电感必须避免饱和；一种方法是使用（物理上更大的）空芯电感器。在 VHF 或更高频率下，可能会使用空芯。一个设计良好的空心电感器的 Q 值可能为数百。

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