Inducteurs à large bande 2000nH Inducteurs à micro-ondes ultra large bande 10 MHz - 40 GHz

Aperçu du produit

Le HALT68005 est un inducteur conique à large bande pour les réseaux de polarisation RF des ondes millimétriques et l'optoélectronique à haute vitesse, fonctionnant de 10 MHz à 40 GHz. Il offre une inductance nominale de 2000 nH (2,0 µH) — la plus élevée de la série de produits d'inducteurs coniques à large bande — avec une tolérance de ±20% à 10 MHz. Le composant est bobiné avec un fil de cuivre ultra-fin sans oxygène de 0,05 mm (50 µm) dans une géométrie conique continuellement effilée, évalué pour un courant continu de 200 mA sur une plage de -55°C à +125°C.

Une bobine solénoïde standard avec une inductance de 2000 nH entrerait en auto-résonance en dessous de 500 MHz en raison de la capacité parasite concentrée entre les spires. Le HALT68005 surmonte cela grâce à son architecture conique effilée : le diamètre des spires augmente continuellement d'un diamètre extérieur étroit d'environ 0,40 mm à l'apex à une base plus large, répartissant la capacité parasite sur un gradient mécanique plutôt que de la concentrer sur un seul produit LC. Le résultat est une réponse à haute impédance plate et sans résonance s'étendant de 10 MHz à 40 GHz — un rapport de fréquence de 4000:1 dans un seul composant de 3,0 mm.

Une configuration de fil optionnelle de 0,08 mm est disponible sur commande personnalisée pour les applications nécessitant un courant continu plus élevé avec une bande passante supérieure réduite. La construction à noyau d'air élimine la saturation magnétique, maintenant l'inductance complète de 2000 nH sur la plage de courant continu de 0 à 200 mA. Chaque unité est caractérisée par un montage : des données Touchstone .s2p (10 MHz-40 GHz, 201 points, désencastrées TRL au plan de référence des pattes du composant) sont disponibles pour une importation directe dans les simulateurs de circuits RF.

Spécifications techniques complètes

Comment la géométrie conique permet une bande passante de 4000:1

Pour obtenir un fonctionnement continu de 10 MHz à 40 GHz, il faut résoudre simultanément deux contraintes physiques opposées. L'inductance de 2000 nH nécessaire pour le blocage à 10 MHz exige un nombre élevé de spires, ce qui augmente naturellement la capacité parasite entre les spires et abaisse la fréquence d'auto-résonance. La limite supérieure de 40 GHz exige une capacité minimale, ce qui favorise moins de spires et une inductance plus faible.

Le bobinage conique résout ce compromis par la séparation spatiale des fonctions basse fréquence et haute fréquence :

• Apex (Extrémité étroite, Ø extérieur ~0,40 mm) : Les premières spires, de plus petit diamètre, sont connectées à la ligne microruban de 50 Ω. Leur surface de contact minimale entre les spires adjacentes produit une capacité parasite négligeable à la jonction du signal. Cela préserve le chemin de transmission des ondes millimétriques jusqu'à 40 GHz.
• Effilement du corps : Le diamètre des spires augmente progressivement sur la longueur de bobinage de 3,0 mm. Chaque spire contribue à la capacité proportionnellement à son diamètre, mais les valeurs sont distribuées plutôt que sommées à un seul nœud électrique.
• Base (Extrémité large) : Les dernières spires, de plus grand diamètre, concentrent la majeure partie de l'inductance de 2000 nH pour le blocage basse fréquence. Leur contribution à la capacité parasite est physiquement éloignée de la jonction RF, isolée par la transition d'impédance effilée.

Le résultat est un composant dont la SRF effective dépasse 40,0 GHz — limitée par les parasites du montage de test, et non par le bobinage lui-même — tout en maintenant 2000 nH d'inductance de blocage à l'extrémité basse fréquence.

Performances opérationnelles multi-fréquences

Chaque unité subit une caractérisation VNA sur un montage microruban d'ondes millimétriques étalonné avec désencastrement TRL :

Avantages clés en termes de performances

• Plage de bande extrêmement large (10 MHz – 40 GHz) : Fournit une isolation RF continue et plate des basses fréquences MHz aux fréquences d'ondes millimétriques, remplaçant plusieurs inducteurs en cascade dans un seul composant.
• Bobinage avec fil ultra-fin de 0,05 mm : Bobiné avec un fil de cuivre de 50 µm pour obtenir 2000 nH tout en maintenant un encombrement ultra-compact de 3,0 mm avec une capacité parasite minimale pour un fonctionnement à 40 GHz.
• Élimine les résonances en cascade : La solution à composant unique supprime les creux de signal et les distorsions de phase causés par la polarisation d'inducteurs multi-étages.
• Protection contre la saturation du noyau d'air : Empêche la saturation magnétique à des niveaux de courant élevés, assurant la stabilité de l'inductance et des performances à facteur Q élevé sous des températures et des biais DC variables.
• Fils volants soudables : Fils volants en cuivre plaqué or/étain standard aux deux extrémités pour l'intégration sur des circuits microrubans micro-ondes et ondes millimétriques.

Analyse comparative : HALT68005 vs. HALT60005

Directives d'assemblage

1. Orientation : Extrémité petite (pointe du cône) perpendiculaire (≈90°) à la ligne microruban de transmission RF. Un montage non perpendiculaire dégrade le S11 au-dessus de 20 GHz.
2. Coupe des fils : Garder le fil volant de l'apex entre le cordon de soudure et la première spire ≤ 0,3 mm. À 40 GHz, même un fil de 0,5 mm agit comme un inducteur parasite important, introduisant une réflexion indésirable et une dégradation du signal.
3. Connexion de base : Souder l'extrémité large à la pastille de polarisation DC. Placer les condensateurs de dérivation à moins de 1 mm pour minimiser la boucle inductive entre la bobine et la masse.
4. Fixation par époxy (obligatoire) : Appliquer un micro-point d'époxy non conducteur à faible dégazage (Epotek H70E ou H65) sur le côté du bobinage. Cela évite les vibrations microphoniques résonantes sous excitation mécanique.
5. Soudage : Température de la pointe de microsoudure contrôlée de 280–320°C pendant ≤ 2 secondes par joint. Le fil de 0,05 mm atteint la température de soudage presque instantanément ; un chauffage prolongé recuit le cuivre et altère la conicité de précision. Compatible avec les alliages de soudure SAC305, eutectique AuSn et PbSn.

Applications

• Tés de polarisation pour émetteurs-récepteurs optiques 40 Gbps / 100 Gbps (TOSA/ROSA)
• Distribution DC d'éléments d'antenne réseau à balayage 5G NR FR2 (28 GHz / 39 GHz)
• Réseaux de polarisation de transpondeurs de communication satellite bande Ka
• Tés de polarisation d'extenseurs de fréquence VNA ondes millimétriques
• Découplage de réseau de polarisation radar automobile (77 GHz)
• Découplage de polarisation inverse de photodiodes à haute vitesse dans les récepteurs cohérents

Questions fréquemment posées

Q : Pourquoi un seul inducteur conique de 2000 nH est-il préférable à la mise en cascade de plusieurs inducteurs ?
R : La mise en cascade d'un inducteur de grande valeur avec un inducteur de petite valeur crée un circuit LC parasite à leur jonction, introduisant un pic de résonance net dans la bande micro-ondes. Le HALT68005 combine une inductance de 2000 nH avec une architecture conique effilée, obtenant une isolation continue et sans résonance de 10 MHz à 40 GHz dans un seul composant sans parasites de jonction.

Q : Le fil de 0,05 mm est-il suffisamment résistant pour les environnements à fortes vibrations de qualité stratégique ?
R : Bien qu'un fil de 0,05 mm soit extrêmement délicat, la faible masse de la bobine conique à noyau d'air réduit sa susceptibilité aux chocs mécaniques. Lorsqu'il est correctement fixé avec un micro-point d'époxy à faible dégazage sur le côté du bobinage, l'ensemble passe les tests de vibration et de choc mécanique de qualité stratégique (MIL-STD-202, méthodes 204 et 213). Il n'y a pas de noyau en ferrite susceptible de se fissurer en raison d'une inadéquation CTE.

Q : Pourquoi la limite de fréquence supérieure est-elle évaluée à 40 GHz ?
R : La classification à 40 GHz est obtenue grâce au fil ultra-fin de 0,05 mm, qui minimise le couplage capacitif entre les spires du bobinage au minimum pratique. Cela permet à l'inducteur de maintenir son état inductif à haute impédance sans entrer en résonance parallèle, assurant un blindage continu jusqu'à 40,0 GHz. Au-dessus de cette fréquence, les parasites des pastilles et les limitations du montage dominent la réponse apparente plutôt que le bobinage lui-même.