Eigenresonanzfrequenz von Chipinduktoren

Ich beantworte die Fragen im OP der Reihe nach

1. Ja , die Induktorfrequenzresonanz ist die erste mit niedrigerem Wert. Ihre Bedeutung ergibt sich aus der Tatsache, dass sie eine Art Gütezahl des Bauteils darstellt: Sie ist die größte Frequenz, unterhalb derer die Impedanz des Geräts induktiv ist, dh mit zunehmender Frequenz zunimmt.
2. Vielleicht nein , da mir keine Verwendung dieser höheren Resonanzfrequenz bekannt ist. Für Schwingquarze werden jedoch meist zwei nahezu gleiche Frequenzen angegeben: die Serienresonanzfrequenz $f_s=\omega_s/2\pi$und die Parallelresonanzfrequenz $f_p=\omega_p/2\pi$: Vielleicht könnten Sie sich mit modernen VHF / UHF-Elektronikanwendungen befassen, wenn diese Eigenschaften von Nutzen sind (z. B. beim Design von Filtern).

Alle Komponenten sind letztendlich Übertragungsleitungs(TL)-Komponenten. Oder, noch allgemeiner, nur ein Haufen Materialien, die 3D-Felder formen.

Beachten Sie, dass das Ergebnis umso nuancierter ist, je fortgeschrittener unser Modellierungsniveau (dh 0D (Schaltung) vs. 1D (TLs) vs. vollständiges 3D) ist; und wir können dieses Ergebnis wiederum mit einem einfacheren Modell (1D oder Schaltung) mit einigem Aufwand annähern, auf Kosten eines Verlustes an Allgemeingültigkeit (dh Beschränkung der Übertragungsfunktion von allgemeinen Einfallsfeldern auf spezifische Portdefinitionen).

Beim Übergang von der ersten zur zweiten Ebene (dh von einem einfachen RLC-Modell zu einem Übertragungsleitungsmodell) sollten wir vernünftigerweise erwarten, dass mehrere höhere Resonanzmodi zusätzlich zu der Grundantwort (asymptotische LF-Charakteristik plus erster Resonanzmodus) existieren.

Bei idealen TLs erwarten wir zusätzliche Resonanzmoden bei Harmonischen der ersten Mode. In der Praxis sind die in den meisten Induktoren verwendeten Strukturarten dispersiv, dh der Geschwindigkeitsfaktor hängt von der Frequenz ab, und daher enden sie bei etwas unterschiedlichen Frequenzen.

Schließlich wechseln sich Resonanzmoden immer ab; für Induktoren ist die erste SRF ein paralleler Modus. Die nächste ist eine Serie und kann unmittelbar von einer Parallelresonanz gefolgt werden (wie oben gezeigt oder wie die Moden eines Kristalls) oder in einigem Abstand später gefolgt werden (wie typisch für Einzelschicht-Solenoide – spiralförmige Resonatoren).

Kommerzielle Induktoren für allgemeine Zwecke und Leistungsanwendungen geben in der Regel nicht mehr als die erste (parallele) Resonanz an (wenn überhaupt (!)); HF-Induktoren sind möglicherweise besser spezifiziert oder verfügen über Simulationsmodelle oder Testdaten über einen ausreichend großen Bereich, um höhere Resonanzen einzubeziehen. Beachten Sie, dass es eine schlechte Entscheidung sein kann, sich darauf zu verlassen, selbst wenn solche Daten verfügbar sind: Höhere Moden reagieren empfindlicher auf Herstellungsschwankungen, sodass zu erwarten ist, dass sie sowohl in der Frequenz als auch in der Impedanz und im Q variieren, viel stärker als die Grundmode. oder die NF-Eigenschaften (Induktivität und Widerstand).