基于柔性衬底的平面螺旋电感的计算与仿真

乔照洋

(中国船舶重工集团公司第七二三研究所，江苏 扬州 225101)

0 引 言

随着科学技术的发展，射频识别(RFID)技术和无源无线传感技术已经应用于生物和医疗领域。根据生物体和人体医疗等应用的需求，平面电感需要基于柔性衬底建立。基于柔性衬底的平面电感在工程应用中还十分少见。RFID技术、无源无线传感中有一类是利用了电感的近场耦合原理。因此，平面电感的设计和制作对于这类RFID技术和无源无线传感技术十分关键。

柔性衬底电感的发展非常迅速，多种类型的柔性衬底器件已经在国外研制出来。日本东京大学研究出柔性多通道神经检测探针阵列，用来检测大脑中不同神经的活跃性；德国生物医学工程研究所研制出一种用于视网膜移植的柔性微电极阵列。

随着混合微电子和微波集成电路领域技术的进步，微膜微电感器的使用程度不断增加。电感的设计在这段时期内，很大程度上基于以上理论推导。电感的设计与工艺的制作是一个非常耗时的过程。因此，基于计算机仿真的电感设计方法能大大提高设计效率[1]。

1 柔性衬底简介

传统的微机电系统(MEMS)器件大多制作在硅、玻璃等刚性衬底上，制作的器件大多是无法弯曲的刚性结构，然而在实际应用中，对可挠性好、能贴附在任意曲面或不规则物体表面的类皮肤型器件的需求日益增多。

柔性器件具有很多优点，它们广泛应用于生物医药、大气监测和航空航天等领域中。……