使用ADS设计与导入PCB的平面螺旋电感详解

本文档介绍了如何在Ansys Design System (ADS) 软件中设计平面螺旋电感，并将其导入到Altium Designer PCB设计流程中。首先，作者使用ADS2016版本，利用TLines-Microstrip库中的MSIND功能创建了一个参数化的平面螺旋电感元件L1，具体参数包括10个匝数、内径Ri为5mm、线宽W为6mil、间隔S也为6mil，衬底介电常数Er设为4.4（近似FR4材料），厚度为62mil。为了模拟实际应用，电感被分别与两个标准阻抗串联或并联，通过S参数仿真进行计算。在串联电路中，1MHz频率下的电感量约为1.218uH，而在并联电路中，电感量约为1.221uH，两者之间存在小于0.2%的误差。 设计完成后，作者使用Layout->Generate/UpdateLayout功能生成了一个Layout文件，用于电磁场仿真和测量元件尺寸。需要注意的是，电感需移至坐标系的第一象限以确保导入PCB时完整无缺。接着，通过File->Export命令以Gerber/Drill格式导出cond.gbr文件，这是一份文本格式的文件，虽然看起来复杂，但对于后续的制造至关重要。然而，生成的cond.gbr文件的具体内容通常包含几何信息，如焊盘、丝印层等，非直观可读。 在Altium Designer中，用户通过File->Import->GerberFile导入cond.gbr文件，电感图形在PCB的顶层显示，但只有轮廓，需要通过Tools进行填充，以完成实际的PCB布局。这样，平面螺旋电感的设计就被成功地从ADS移植到了Altium Designer中，为后续的电路板制作提供了准确的元件模型。整个过程涉及电磁场模拟、PCB布局规则以及 Gerber 文件的处理，展示了将高级设计软件与主流PCB设计工具集成的重要性。