الشبكة المتطابقة التي يتم ضبطها على 10 غيغاهرتز يمكن أن تتغير بعد شيء صغير مثل التغيير في طول الملف أو زاوية التثبيتاختيار المحفز من خلال قيمته الاسمية لـ nH وحدها أمر محفز.

تستخدم محفزات جوهرة الهواء على نطاق واسع في شبكات مطابقة الترددات الراديوية والفلتر والرنين لأنها توفر قيم الحثية الصغيرة دون جوهرة مغناطيسية.هذا يزيل تشبع النواة المغناطيسية والخسارة المتعلقة بالنواة، ولكنه لا يزيل قيود الترددات العالية. Q ، التردد المتردد الذاتي (SRF) ، القدرة الطفيلية وتخطيط PCB لا يزال يحدد كيفية سلوك الملف في الدائرة الفعلية.

ما الذي يحد من محفز جوهر الهواء في الترددات اللاسلكية؟

ويتم تمثيل لفائف RF العملية بشكل أفضل بواسطة دائرة معادلة تحتوي على:

إندكتانسية الملف

خسارة التلف والموصلات

Cp ‬ القدرة الطفيلية بين المنعطفات والهياكل المحيطة بها

مع زيادة التردد، يصبح Cp أكثر أهمية. مع L، ينتج الرنين الذاتي:

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp)

هذا نموذج مبسط، وليس تنبؤ دقيق لملفات الميكروويف طول الرصاص، لوحات الـ (بي سي بي) ، السعة الموزعةمعدات الاختبار والهياكل الموصلة القريبة يمكن أن تنقل جميع الرنين المقاس.

أسفل SRF، الجهاز يتصرف بشكل رئيسي كجهاز تحفيز. بالقرب من الرنين، تغير معوقته بسرعة. خارج المنطقة الرنين،قد لا يعد يوفر السلوك التحفيزي المتوقع من الدائرة.

هذا هو السبب في أن SRF والمعوقة مقابل التردد أكثر أهمية من الحثية الاسمية وحدها في تطبيقات الميكروويف.

لماذا Q مهمة

إن بناء النواة الهوائية يلغي فقدان النواة المغناطيسية، مما يجعل Q عالية ممكنة على نطاق RF مناسب. ولكن Q ليست قيمة ثابتة.

مقاومة التلف، تأثير الجلد، تأثير القرب والربط الطفيلي كل ذلك يتغير مع التكرار.ولذلك قد تكون لفافة وصفت بأنها QQ عالية غير مناسبة إذا كانت Q قد سقطت بالفعل حول نطاق العمل المقصود.

بالنسبة لشبكة متطابقة 10 غيغاهرتز، فإن Q حول تردد التشغيل الفعلي أكثر فائدة من قيمة الذروة Q التي يتم قياسها أقل بكثير من 10 غيغاهرتز.

جوهر الهواء مقابل محفزات RF الأخرى

الهياكل المختلفة تحل مشاكل مختلفة.

وبالتالي ، فإن محفز جوهر الهواء ليس تلقائيًا أفضل محفز RF. يعتمد الاختيار على عرض النطاق الترددي ، والحثية ، والتيار وسلوك المعوقة المطلوب.

HALA0600503R:مثال 7 nH RF

يقدم محفز القلب الهوائي HALA0600503R من HOAN مثالًا عمليًا على لفافة صغيرة مخصصة لتطبيقات الميكروويف.

يظهر أيضاً أن التلفيف الذي يتكون من ستة دورات والقطر الداخلي الذي يبلغ 0.3 ملم يوضح لماذا لا يمكن فصل الهندسة الميكانيكية عن المواصفات الكهربائية.هندسة الرصاص وتركيب PCB تساهم في الشبكة الطفيلية حول الحثية الاسمية 7 nH.

قيمة 5 ̊20 جيغه هيرتز هي نطاق تردد التطبيق الموصى به. لا ينبغي تفسيرها على أنها تعني أن خصائص Q أو المعوقة أو الإدراج تظل ثابتة في جميع أنحاء هذه النطاق.

تخطيط PCB هو جزء من الدائرة RF

عند عدة جيجا هيرتز، يعمل PCB والمكون بشكل فعال كهيكل RF واحد.

القليل من القواعد العملية مهمة:

أبقوا الموصلات قصيرة، الموصي الإضافي يضيف الحثية الطفيلية

تجنب الأغطية الكبيرة غير الضرورية مساحة الأغطية الإضافية يمكن أن تزيد من سعة الطفيليات.

حافظ على اتجاه الملف متسق، الملف ذو النواة الهوائية لديه مجال كهرومغناطيسي مكشوف،الهياكل الأرضية أو المكونات القريبة يمكن أن تغير الارتباط.

تحقق من الغطاء النهائي، غطاء الدرع والمعدن القريب يمكن أن يغير البيئة الكهرومغناطيسية حول التلف.

بالنسبة لـ HALA0600503R ، توصي HOAN بالحفاظ على الملف عموديًا قدر الإمكان بالنسبة لخط نقل RF.

التحقق من الملف المثبت، وليس فقط قيمة ورقة البيانات

في تطبيقات الميكروويف، يمكن استخدام محلل شبكة ناقل (VNA) لتقييم المكون المثبت في مصباح PCB تمثيلي.

اعتماداً على تكوين الاختبار، يمكن أن يساعد S11 في تقييم سلوك الانعكاس والعائق، في حين يمكن أن يظهر S21 خصائص النقل أو العزلة عبر شبكة الاختبار.

لا يصبح القياس ذو مغزى إلا عندما يتم تحديد الأجهزة. يمكن أن يؤثر كل من مادة PCB و هندسة خطوط النقل ومستوى مرجعية المعايرة وموقف اللحام والملف على النتيجة.

أثناء التحقق من صحة النموذج الأولي ، قم بقياس حالة التثبيت المقصودة أولاً. ثم كرر القياس بعد تغيير طول الرصاص أو إدخال هيكل الدرع النهائي.تحول كبير في الاستجابة يشير إلى أن طفيليات التثبيت تساهم بشكل كبير في سلوك الدوائر.

الأسئلة الشائعة

لماذا يتم استخدام محفزات جوهرة الهواء في دوائر RF عالية التردد؟

أنها توفر قيم الحثية الصغيرة دون تشبع النواة المغناطيسية أو الخسارة المتعلقة بالنواة. وهذا يجعلها مفيدة في مطابقة RF،تصفية وشبكات الرنين حيث Q وسلوك التردد العالي مهم.

هل محفزات جوهرة الهواء لديها تردد ذاتية الرنين؟

أجل، السعة الطفيلية بين الدورانات الملفوفة والهياكل المحيطة تتفاعل مع حرارة الملف

محفز جوهري أو مخروطي: أي واحد يجب أن أستخدمه؟

استخدم محفز جوهر الهواء عندما تكون الحثية الصغيرة والسلوك المتحكم به على نطاق RF محدد مطلوبة. المحفز المخروط هو بشكل عام أكثر ملاءمة لخنق RF النطاق العريض في شبكات التحيز.

اختيار محفز جوهر الهواء لتصميم RF الخاص بك

بالنسبة لدورات الميكروويف، ابدأ بأكثر من قيمة الحثية.

تزويد HOAN بتردد التشغيل ، والحثية المطلوبة ، والتيار ، ومساحة PCB المتاحة ومتطلبات التثبيت.يمكن أن تساعد معلومات تخطيط PCB أيضًا في تقييم ما إذا كان محفز جوي موجود أو هندسة لفائف مخصصة أكثر ملاءمة للتطبيق.