Een overeenkomend netwerk afgestemd op 10 GHz kan verschuiven na iets zo kleins als een verandering in spoel lengte of montage hoek.Het selecteren van een inductor op basis van zijn nominale nH-waarde alleen is riskant..

Luchtkerninductoren worden veel gebruikt in RF-matching, filtering en resonantienetwerken omdat ze kleine inductantiewaarden bieden zonder een magnetische kern.Dit verwijdert de verzadiging van de magnetische kern en het verlies van de kernQ, zelfresonantiefrequentie (SRF), parasitaire capaciteit en PCB-opstelling bepalen nog steeds hoe de spoel zich in het werkelijke circuit gedraagt.

Wat beperkt een luchtkerninductor bij RF-frequenties?

Een praktische RF-spoel wordt beter weergegeven door een gelijkwaardig circuit met:

Induktansie van de spoel

Rs ?? wikkeling en geleiderverlies

Cp ?? parasitaire capaciteit tussen bochten en omringende structuren

Naarmate de frequentie toeneemt, wordt Cp steeds belangrijker.

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp)

Dit is een vereenvoudigd model, geen exacte voorspelling voor een magnetron.De testinstallaties en de nabijgelegen geleidende structuren kunnen allemaal de gemeten resonantie verschuiven..

Onder SRF gedraagt het apparaat zich overwegend als een inductor.het kan niet langer het door het circuit verwachte inductieve gedrag geven.

Daarom zijn SRF en impedance versus frequentie belangrijker dan de nominale inductance alleen in microgolftoepassingen.

Waarom Q belangrijk is

De constructie van de luchtkern elimineert het verlies van de magnetische kern, waardoor een hoge Q over een passend RF-bereik mogelijk is.

Wikkelweerstand, huideffect, nabijheidseffect en parasitaire koppeling veranderen allemaal met de frequentie.Een spoel die wordt omschreven als "hoge Q" kan daarom ongeschikt zijn als de Q ervan al rond de beoogde werkband is gevallen..

Voor een 10 GHz-matchingnetwerk is Q rond de werkelijke bedrijfsfrequentie nuttiger dan een piek-Q-waarde die ver onder 10 GHz wordt gemeten.

Luchtkern versus andere RF-inducteurs

Verschillende structuren lossen verschillende problemen op.

Een luchtkerninductor is daarom niet automatisch de beste RF-inductor. De keuze is afhankelijk van bandbreedte, inductance, stroom en het vereiste impedantiegedrag.

HALA0600503R:Een 7 nH RF-voorbeeld

De HALA0600503R Air Core Inductor van HOAN is een praktisch voorbeeld van een kleine spoel die bestemd is voor microgolftoepassingen.

De zesdraadse wikkeling en de 0,3 mm inwendige diameter laten ook zien waarom de mechanische geometrie niet los kan worden gezet van de elektrische specificatie.de loodgeometrie en PCB-montage dragen bij aan het parasitaire netwerk rond de nominale 7 nH-inductiviteit.

De waarde van 5 ̊20 GHz is het aanbevolen toepassingsfrequentiebereik en mag niet aldus worden uitgelegd dat de Q-, impedantie- of inzetkenmerken in dat bereik constant blijven.

PCB-opstelling is onderdeel van het RF-circuit

Bij meerdere gigahertz werken het PCB en het onderdeel effectief als één RF-structuur.

Een paar praktische regels zijn belangrijk:

Extra geleider voegt parasitaire inductance toe.

Vermijd onnodig grote pads, omdat extra padoppervlakte de parasitaire capaciteit kan verhogen.

Een lucht kern spoel heeft een blootgesteld elektromagnetisch veld, dus het veranderen van zijn positie ten opzichte van de transmissieleningen,grondconstructies of nabijgelegen componenten kunnen de koppeling veranderen.

De schilden en het nabijgelegen metaal kunnen de elektromagnetische omgeving veranderen.

Voor HALA0600503R beveelt HOAN aan de spoel zo verticaal mogelijk ten opzichte van de RF-transmissielijn te houden.

Controleer de geïnstalleerde spoel, niet alleen de waarde van het gegevensblad

Voor microgolftoepassingen kan een vectornetwerkanalysator (VNA) worden gebruikt om het geïnstalleerde onderdeel in een representatieve PCB-armature te evalueren.

Afhankelijk van de testconfiguratie kan S11 helpen bij het evalueren van reflectie- en impedantiegedrag, terwijl S21 transmissie- of isolatie-kenmerken kan laten zien via het testnetwerk.

De meting wordt pas zinvol wanneer de armature is gedefinieerd. PCB-materiaal, transmissielijngeometrie, kalibratie referentievlak, soldeer- en spoelpositie kunnen allemaal van invloed zijn op het resultaat.

Tijdens de validatie van het prototype moet eerst de beoogde montagevoorwaarde worden gemeten en na wijziging van de loodlengte of invoering van de definitieve schildstructuur de meting worden herhaald.Een significante verschuiving van de reactie geeft aan dat installatieparasieten een belangrijke bijdrage leveren aan het circuitgedrag.

Veelgestelde vragen

Waarom worden luchtkerninductoren gebruikt in hoogfrequente RF-circuits?

Ze leveren kleine inductantiewaarden zonder verzadiging van de magnetische kern of kernverlies.filtering en resonantie netwerken waar Q en hoogfrequentie gedrag belangrijk zijn.

Hebben luchtkerninductoren een zelfresonante frequentie?

De parasitaire capaciteit tussen de draaien en de omringende structuren werkt samen met de inductance van de spoel en produceert zelfresonantie.

Luchtkern of kegelvormige inductor: welke moet ik gebruiken?

Gebruik een luchtkern-inductor wanneer kleine inductance en gecontroleerd gedrag over een gedefinieerde RF-band vereist zijn.

Kies een Air Core Inductor voor uw RF-ontwerp

Voor microgolfcircuits moet je beginnen met meer dan een inductantiewaarde.

HOAN de werkfrequentie, vereiste inductance, stroom, beschikbare PCB-ruimte en montagevereisten verstrekken.PCB-layout informatie kan ook helpen beoordelen of een bestaande luchtkern inductor of een aangepaste spoel geometrie is meer geschikt voor de toepassing.