2.3.2主要特性参数
高频电感器的特性主要由下列参数组成：电感值、品质因数（或损耗）直流电阻，自谐频率、额定电流、稳定性和可靠性等。下面叙述带磁心电感器主要特性参数的影响因素和测试方法。
(1)电感值L—各种电感器均要求有精确的标称电感值，我国标准规定固定电感器的电感值差为±20%，±10%，±5%，±2%级别，分别用符号M、K、J、G表示，电感值较小的片式电感器，也有规定电感值偏差为±0.2nH(C)，±0.3nH(S)，±0.5nH(D)，测定电感值应采用规定精度的LCR表（或电棒），在规定频率下测试，（见表2-1），测试电平（线圈两端施加的电压）应尽可能低，（如规定小于0.1V）。对于低Q值元件（Q≤10），需要规定进行测量是串联还是并联，另外，在低频下测得的电感值，与接近固有谐振频率时所测得的电感值是有差异的，因此测试频率应尽量处于L-f曲线的平坦部分。
对于闭合磁路的环形电感线圈，如已知材料磁导率μ，也可参照公式(1-40)计算线圈的电感值，即
                          (2-11)
对于无气隙或有微小气隙的组合型磁心制成（如EE型，UU型等）的电感线圈，其电感值可按下式表示：
                         (2-12)
这里，μe—组合磁心有效磁导率。
对于开路磁心线圈（如图柱形线圈），可表示为
L=μappLo                                               (2-13)
式中，Lo—空芯柱形线圈电感性，μapp—磁心表磁导率。
从以上公式可见，电感器和电感值与线圈匝数，线圈形状尺寸和铁心磁导率有关，因此必须精确地控制绕线函数，线圈形状尺寸，和选择有稳定磁导率的铁芯，才能获得偏差小的电感器。对于圆形线圈，其电感值还与磁心、线圈的相对位置有关，这将在下面再详细叙述。
(2)品质因数Q—品质因数是指在特定频率下，一周期间在规定绕组内贮存的能量与消耗的能量之比。若把电感线圈看作一个体电感和一个线电阻串联组成，则品质因数Q也可表示为感抗分量与损耗电阻之比，即：
                               (2-14)
式中，ω—为角频率，ω=2πf
R—损耗电阻。实际上包括磁心损耗和绕组损耗两部分。品质因数Q也可表示为电感器总损耗角正切的倒数
即 
提高Q值，主要应降低电感线圈的总损耗，带磁心电感器的总损耗实际上包括磁心损耗tgδc和线损耗tgδN两部分，表示为
tgδt=tgδc+tgδN                         (2-15)
铁氧体磁心损耗包括涡流损耗tgδe，磁滞损耗tgδh和剩余损耗tgδr（见式1-15），而绕组损耗则包括线圈直流电阻损耗tgδdc，线圈涡流损耗tgδpe，以及线圈分布电容引起的介质损耗tgδcs，即表示为：
tgδc=tgδe+tgδh+tgδr
tgδN=tgδc+tgδpe+tgδcs                      (2-16)
各种损耗随频率的变化关系见图2-10。由图可见，除了线圈直流电阻损耗随频率升高下降外，其它损耗均随频率升高而增大，结果在某一频率时，总损耗tgδt出现最小值，因此，线圈品质因数Q在某一频率出现最大值。图2-11示出几种罐形磁心电感的典型Q曲线。在低频下，绕组电阻损耗占支配地位，只有大的磁心或者高的有效磁导率μe才能达到高的Q值。
在高频时，磁心剩余损耗因子增大，造成最大Q因子下降。另外，必须注意，对于同一种磁心，或相同μe的磁心，采用不同匝数，或采用不同导线（单股铜线或多股线），均可以得到不同的Q因子频率曲线。
测试电感器的品质因数Q值，可采用LCR表或高频Q表，测试频率可参照电感值测试频率（表2-1），或按实际使用的规定频率。测试电平应尽可能低（如规定线圈两端电压小于0.1V）。
(3)绕组直流电阻—为了减小电感绕组损耗，绕组直流电阻应尽可能小。测量电阻可采用惠斯顿电桥或欧姆计。考虑到电阻随温度而变化，应将环境温度下测量的电阻值Rm校正为20℃时的相应值，按下式计算
                        (2-17)
式中，k—与电阻率温度系数有关的一个常数，对铜导线应取234.5。
t—测试温度。
(4)自谐频率—高频电感器的电感L与线圈的固有电容在某一频率下发生谐振，该频率称为自谐频率。电感器在接近自谐频率时，损耗明显增大。通常电感器使用频率应远低于自谐频率。
表 2-1 电感值测试频率
标称电感范围 测试频率（MH2）
1000~10000μh
100~1000μH
10~100μH
1~10μH
0. 1~1μH
0. 01~0.1μH
<0.01μH 0. 252
0. 796
2.52
7.96
25.2
50
100

降低绕组的分布电容，可提高电感线圈的自谐频率。测量电感器的并联自谐频率，应将被测电感器接入图2-12的试验电路中。在规定的频率范围内从最低频段开始升高频率，并观察电压表，当出现最小电压读数时的频率，即为自谐频率。
(5)直流叠加特性—高频电感器在实际使用中，常常遇到交变磁场与直流磁场同时作用于电感器的现象。由于电感器中铁氧体磁心受到直流磁场偏磁化后，可逆磁导率下降，从而引起电感器的电感值发生下降。通常要求有直流迭加时电感值与无直流迭加时电感值相比，变化率较小，（如大于90%）。闭合磁路电感器（如环形磁心电感器），在直流磁场作用下，电感值将陡峭下降。磁路中设置气隙后，电感值随直流场增大时变化较为平缓（见图1-17）。开路磁心电感器（如I字型磁心），在直流场作用时，有更为稳定的电感值；很大的直流叠加，才出现电感值下降现象。
测定电感器的直流叠加特性，常采用LCR表与直流磁化仪，其测定电原理图见图1-18。
在高频电感器的电特性参数中，常规定有额定电流的指标。按照我国标准，额定电流值可采用以下两种方法验定：(1)电感器通以直流电流，使其电感值为零电流（直流电流为零）时电感值的90%时的电流值；(2)电感器通以直流，使其电感器温升为电感器的最高工作温度和环境温度之差时的电流。当(1)(2)两种方法测定的额定电流不等时，应取最小值。
(6)稳定性—磁心的电感器，其电感值通常随温度时间、磁场或应力而发生变化，这些不希望的变化称为可变性。多数应用场合的电感器，希望其可变性小，即稳定性好；特别是谐振回路用的高质量电感器，对可变性有更严格的要求。
电感值随温度的变化可用电感温度系数αL表示：
                  (2-18)
式中，L1和L2分别为温度θ1和θ2测得的电感值（θ2>θ1）。电感器的温度系数αL由磁心温度系数αM和线圈热膨胀引起的变化αＮ所组成：
αL=αM+αN                                                  (2-19)
线圈热膨胀引起的变化αN为20×10-6/K，而由磁导率引起的变化αμ通常为αN的10~100倍，因此αL主要由αμ决定。
降低磁导率温度系数可采用磁路中开气隙以降低有效磁导率μe的方法来达到（见公式1-23）。对LC谐振回路线圈来说，也可用温度补偿方法达到谐振频率的一致性和精确性。如聚苯乙烯电容器的温度系数为负值，当选取合适正温度系数的铁氧体磁心电感器，即可实现最佳的温度补偿。
电感线圈中铁氧体磁心磁导率随时间的变化可用减落系数DF来确定（见公式1-25）。当电感器受外界影响（如温度、磁场、或机械力）时，发生负荷波动，导致减落曲线局部重新开始，称为“局部冲击”。与之相区别的“全冲击”，是指制造过程中升温超过居里点或进行全退磁（达70-90%Bs值或10Hc值）后，发生的减落过程。图2-13示出磁心磁导率随时间变化曲线。图中f(t)表示t=0时进行全冲击后，磁导率μ随时间的变化，它既包括起始弯曲部分，也包括后续的直线下降部分。在时间t1时进行另一次全冲击后，可得到f(t-t1)曲线。如果在t１时进行“局部冲击”，则磁导率变化曲线处于f(t)和f(t-t1)曲线之间（图中用实线表示）。
电感器受应力影响也会引起电感值L或品质因数Q的变化，如绕线型片式电感器在用树脂封装成形时，常发生电感L或Q值的下降。改善方法主要是改进铁氧体磁心对应力敏感性，以提高电感器的稳定性。
除了上述主要特性参数要求以外，有的高频电感器还要求可靠性好及长寿命，为此要通过可焊性、耐焊接热试验，各种环境试验，如高温、低温、交变湿热、温度变化，振动，冲击等，以及持续工作1000小时的耐久性试验等。
2.3.3电感器磁心设计考虑
高频电感器通常选用镍锌系（NiZn）铁氧体材料，因为这类材料在1MHz以上高频范围有良好的磁特性。铁氧体材料随频率升高出现磁导率下降和损耗明显上升的现象（见图1-10）。对NiZn铁氧体材料来说，磁导中μ与截止频率fr的乘积为常数
即
μfr=S                                 (2-20)
式中，S—斯诺克常数。
图2-14示出各种磁导率的NiZn铁氧体材料磁导率谱曲线，图中虚线表示斯诺克极限线。通常，软磁铁氧体材料的工作区必须选择在斯诺克极限线的左侧。才能保证高的磁导率和低的损耗。因此，高磁导率材料适用较低的频率，低磁导率材料适用较高的频率。比如，磁导率为1000的NiZn铁氧体材料，最高使用频率约500KH2；磁导率650-750的材料，适用频率为1.5MH2以下；磁导率μi=250材料，适用频率为5MH2以下；μi=100材料，适用率15MH2以下；μi=40的材料，最高使用频率约30MH2；μi=10的材料，最高使用频率为100MH2。因此，当设计高频电感器磁心时，首先应根据使用频率选择适当磁导率的铁氧体材料。近年来，片式固定电感器的需求快速增长，需要一种低烧结温度的铁氧体。附加CuO可降低烧结温度，并促进低温致密化，因此附加适量CuO的NiCuZn系铁氧体材料，在片式电感器中得到广泛采用。最近移动通讯设备中片式电感器使用频率达1800MH2，报导已开发成功一种六角晶系软磁铁氧体材料。
关于磁心形状与尺寸的考虑。目前高频电感器多数采用开路磁心，如圆柱形（棒形），I字型，螺纹磁心等。开路磁心有大的去磁砀，特别对短而粗的圆棒，退磁因子成为不可忽略地大，有效磁导率比材料磁导率下降很多，（见图1-28），只能用表现磁导μapp表示（α公式1-12）。因此，这类磁心采用高磁导率材料是不必要的。
高频固定电感器早期主要采用圆柱形磁心，这种磁心制造工艺简单，成本低，但表观磁导率不大，Q值也较低，为此考虑磁心形状要作改变。图2-15示出各种磁心形状对电感器L和Q值的影响，发现工字型磁心有最大的Q值和L值。因此目前大量使用工字型磁心制造高频固定电感器。工字型磁心的心柱长度和最大长度之比（l/L），以及心柱直径和外径之比（d/D）均对电感器有效Q值有明显影响。图2-16示出几种铁氧体材料的Q曲线，K材料(μi=280)，L材料(μi=210)J材料(μi=190)和M材料(μi=55)。由图可见，适当设计磁心尺寸可获得最大的Q值。
关于可调电感线圈，将直径6mm，长10mm的螺纹磁心制成规定匝数的电感线圈，所得各频带的Q特性曲线，示出图2-17。由图可见，铁氧体材料F(μi=250)和N(μi=50)在150kHz，455kHz
有高的Q值，但在25MHz高频，呈相反趋向，Q值低下；而材料M(μi=55)，在低频时性能差，高频带发挥良好的特性。