Inductance ultra large bande 550nH Choke RF large bande de précision 50MHz - 40GHz

Inductance conique ultra-large bande HALT40005 | Bobine de choc RF de précision à faible perte à micro-fil 550 nH ±20% (50 MHz - 40 GHz)

Le coût caché de l'ondulation S21 dans les systèmes à large bande

Dans une spécification de bias tee commerciale, la perte d'insertion est généralement indiquée par un seul chiffre—<1 dB, <2 dB, et ainsi de suite. Ce que ce chiffre dissimule, c'est la structure du domaine fréquentiel de la perte. Une bobine de choc qui introduit une perte plate de 0,5 dB sur une bande de 50 MHz à 40 GHz est électriquement bénigne : l'égaliseur du système peut compenser par un simple ajustement de gain. Une bobine de choc qui introduit une perte variant entre 0,1 dB et 0,6 dB avec une ondulation dépendant de la fréquence—cette structure ne peut pas être égalisée. Elle devient une distorsion d'amplitude déterministe qui ferme le diagramme de l'œil.

Le HALT40005 est conçu pour minimiser cette structure dépendant de la fréquence. Sur la plage nominale de 10 MHz à 20 GHz, la contribution S21 mesurée de la bobine de choc n'est pas seulement inférieure à un seuil—elle est plate, ne montrant aucune caractéristique de résonance au-dessus du plancher de bruit de mesure de la configuration VNA calibrée TRL. Cette planéité est le résultat de l'enroulement conique effilé : comme la capacité parasite est distribuée le long de la conicité mécanique plutôt que concentrée à des nœuds discrets entre les spires, il n'y a pas de fréquence où la propre résonance LC de la bobine de choc charge brusquement la ligne de transmission.

Au-dessus de 20 GHz et jusqu'à la limite d'instrumentation complète de 40,0 GHz, la planéité S21 est maintenue ; le facteur limitant devient les parasites du montage de test—capacité de pad, discontinuité de lancement, conversion de mode de connecteur—plutôt que tout comportement intrinsèque de l'enroulement de la bobine de choc elle-même. Le fichier Touchstone .s2p fourni avec chaque HALT40005 capture le comportement complet à deux ports afin que les concepteurs de systèmes puissent vérifier cette planéité dans leur environnement de simulation de circuit spécifique.

Précision de fabrication au seuil de 50 microns

Enrouler un inducteur de 550 nH avec un fil de 0,05 mm de diamètre est une opération d'ingénierie de précision. La tension du fil pendant l'enroulement doit être contrôlée à une précision de millinewton : une tension trop faible produit une bobine lâche et mécaniquement instable ; une tension trop élevée étire le cuivre au-delà de sa limite élastique, augmentant de façon permanente la DCR et modifiant la géométrie conique. Le placement des spires doit être répétable à des tolérances de microns près pour préserver le profil de capacité distribuée conçu. Et les fils volants doivent sortir de l'enroulement sur l'axe pour un alignement cohérent de la liaison par coin automatisée.

Hoan atteint ces tolérances grâce à des stations d'enroulement guidées par optique en boucle fermée avec une inspection optique automatisée à 100 % :

• Conformité du profil conique : Le diamètre de la spire à n'importe quel point le long de l'axe de 3,0 mm doit correspondre au profil de conception à ±5 % près. Une conicité hors tolérance crée des anomalies de capacité localisées qui produisent une ondulation S21 à bande étroite.
• Cohérence de l'espacement entre les spires : Un espacement irrégulier entre les spires adjacentes concentre la capacité parasite à des endroits spécifiques, générant des modes de résonance involontaires dans la bande de fréquence nominale.
• Alignement de l'axe des fils : Les fils d'apex et de base sont vérifiés pour sortir de l'enroulement le long de l'axe central du cône. Des fils désalignés réduisent le débit de liaison automatisée et introduisent un couplage variant selon l'orientation.
• Intégrité de la surface d'isolation : Le revêtement émail polyimide est inspecté pour les zones fines, les marques d'abrasion et les trous d'épingle. Tout défaut d'isolation non détecté peut évoluer en court-circuit entre spires après des années de cycles thermiques.

Les données de contrôle statistique des processus au niveau du lot sont archivées, avec un CpK dépassant 1,67 pour tous les paramètres géométriques critiques. Des tests VNA sur échantillon par lot sur un montage microstrip caractérisé fournissent une vérification continue de la conformité SRF, de la perte d'insertion et de l'isolation.

Fiabilité validée sur le terrain

Enveloppe de performance mesurée

Construction et caractéristiques nominales

Séquence de montage pour une réalisation optimale des paramètres S

1. Joint d'apex : La pointe étroite se connecte à la trace RF. Positionnez l'axe de la bobine perpendiculairement à la carte. Une erreur angulaire produit une asymétrie S11 détectable au-dessus de 30 GHz.
2. Limite d'exposition du fil : Le fil volant entre le cordon de soudure de l'apex et la première spire doit être ≤0,3 mm. Chaque 0,5 mm de fil excédentaire ajoute environ 0,3 nH d'inductance série, déplaçant le S11 haute fréquence de plusieurs dB à 40 GHz.
3. Nœud CC côté base : Extrémité conique large vers le pad de polarisation. Placez des condensateurs de découplage céramiques de 100 pF || 10 nF à moins de 1 mm.
4. Point de colle : Un seul micro-point (≤0,3 mm de diamètre) d'Epotek H70E sur le côté de l'enroulement. L'encapsulation complète est contre-productive : le diélectrique ajouté augmente la capacité shunt et abaisse la fréquence supérieure pratique.
5. Température du fer et temps de maintien : 280–320°C ; 2 secondes maximum. La section transversale de 50 µm atteint l'équilibre thermique avec la pointe en quelques millisecondes. Un temps de maintien excessif ramollit le cuivre par recuit.

Cas d'utilisation cibles

• Bias tees large bande dans les transceivers optiques 100G/400G/800G (polarisation laser TOSA, alimentation TIA ROSA)
• Injection de polarisation de grille/drain d'amplificateurs GaAs pHEMT et GaN-on-SiC dans les systèmes bande Ka et bande Q
• Découplage de polarisation inverse de photodiodes à guide d'ondes dans les récepteurs cohérents DP-QPSK et 16QAM
• Réseaux de polarisation d'extenseurs de fréquence d'analyseur de réseau millimétrique
• Distribution d'alimentation CC de réseaux d'antennes actives 5G NR FR2
• Bobine de choc de polarisation LNA bande Ka et bande Q Satcom

FAQ d'ingénierie

Q : Comment le HALT40005 se différencie-t-il des autres variantes 550 nH ?
R : Tous les inducteurs coniques série HALT40005 550 nH partagent la même conception électrique de base et sont fabriqués selon les mêmes spécifications. La variante HALT40005 documente spécifiquement la planéité de la perte d'insertion, la perte de retour élevée et les données SPC au niveau du lot qui prennent en charge la qualification des télécommunications et de l'aérospatiale haute fiabilité. Si votre programme nécessite des données de contrôle statistique des processus, des rapports de qualification environnementale et une caractérisation détaillée des paramètres S, le package de documentation HALT40005 est le choix approprié.

Q : Notre conception fonctionne à une température ambiante maximale de +85°C à l'intérieur du module. Devons-nous déclasser les 200 mA ?
R : À 200 mA et une température ambiante de +85°C, la température de l'enroulement est d'environ 100°C—bien dans la limite de 200°C en continu de l'isolant polyimide. Aucun déclassement de courant n'est requis à ce point de fonctionnement. Les 200 mA complets sont disponibles sur toute la plage ambiante spécifiée de -55°C à +125°C.

Q : Quel format de paramètre S est fourni et comment est-il désencastré ?
R : Les données sont fournies sous forme de fichier Touchstone v1 .s2p standard à deux ports avec 201 points de fréquence espacés linéairement de 10 MHz à 40 GHz. Le plan de référence est désencastré à l'interface de soudure fil-pad du composant à l'aide de normes d'étalonnage thru-reflect-line (TRL) fabriquées sur le même substrat microstrip. Cela capture le comportement intrinsèque du composant, excluant la contribution du montage de test. Le fichier s'importe directement dans Keysight ADS, Ansys HFSS et Cadence AWR Microwave Office en tant que bloc de données de paramètres S à deux ports.