Bobines à air prêtes pour la simulation, contrôle des diaphonies, inductances bobinées, pas de microphonie

Simulation personnalisée de l'inducteur de noyau d'air prêt HFSS ADS contrôle de la transition de champ proche Pas de bobine d'air de microphonie

HALA-CUSTOM-SM: Plateforme d'induction de noyau d'air prête à la simulation et sans microphonie

Quand votre simulateur électromagnétique est la première table de vérité

Les flux de conception RF modernes sont basés sur la simulation. Avant l'assemblage d'un seul prototype, toute la chaîne de signaux de l'entrée de l'ADC à l'entrée de l'antenne a été modélisée dans Keysight ADS, Ansys HFSS,ou Cadence AWR Micro-ondes BureauLa précision de cette chaîne de simulation dépend d'une hypothèse: que les modèles de composants passifs correspondent aux parties physiques qui vont finalement peupler la carte.Lorsqu'un modèle d'inducteur de ferrite utilise une valeur d'inductance groupée indépendante de la fréquence mais que la perméabilité de la partie physique μr diminue de 30% entre 1 GHz et 18 GHz, la simulation devient fausse de manière à masquer les vrais problèmes et à en créer des fantômes.

Le HALA-CUSTOM-SM élimine cette déconnexion. Construit sur la plate-forme d'enroulement automatisé de précision HALA, chaque configuration est prise en charge par des modèles de simulation basés sur des mesures S2P Touchstone,modèles de circuits équivalents, et des fichiers de géométrie EM à ondes complètes qui reproduisent la performance mesurée réelle dans l'incertitude de mesure de votre VNA.

Simulation-Ready / HFSS & ADS Support: modèles qui correspondent aux mesures

Flux de travail d'intégration du HFSS:Importez le fichier de géométrie.step ou.sat directement dans votre projet HFSS.Le noyau d'air ne nécessite aucune définition de matériau magnétique .0, μr=1.0). Cela signifie que le maillage HFSS d'un inducteur de cœur d'air HALA est environ 10* plus rapide à résoudre qu'un modèle équivalent d'inducteur de ferrite,parce qu'il n'existe pas de matériau magnétique non linéaire nécessitant une maille de volume dense avec des boucles de convergence de perméabilité.

Flux de travail d'intégration ADS:Placez le composant de données S2P directement dans votre schéma en utilisant l'élément de données ADS SNP standard.le modèle de circuit équivalent fournit une couverture de DC à 40 GHz sans artifact d'interpolation qui se produit lorsque les données Touchstone sont extrapolées au-delà de sa plage de mesure. Le circuit équivalent est vérifié par rapport à des mesures avec une erreur RMS < 0,05 dB en magnitude S21 et < 2° en phase S21 sur toute la portée de 100 MHz à 26,5 GHz.

Minimisation de l'accouplement et de l'écoute croisée en champ proche: l'avantage de l'isolation air-noyau

Le couplage de champ proche entre les inducteurs adjacents est l'un des problèmes les plus insidieux et les plus difficiles à diagnostiquer dans les conceptions RF multicanal.Un faisceau-formateur à 64 éléments avec 64 étouffements de biais crée un environnement de champ magnétique dense où chaque inducteur s'accouple à l'autre et si chaque couplage de canal est seulement -35dB, l'accouplement global à travers 63 voisins dégrade le schéma de réseau de plusieurs dB dans des directions imprévisibles.

L'architecture du noyau d'air HALA fournit une isolation inhérente du champ proche que les inducteurs de ferrite ne peuvent pas égaler:

Règles de conception de l'isolation:Pour les mises en page multi-coil, orienter toutes les bobines avec leurs axes perpendiculaires au plan du PCB (axe Z). Cela garantit que le moment du dipôle magnétique dominant est dans la direction Z,où le couplage entre les dipôles horizontaux adjacents est minimisé. À 1,0 mm d'espacement centre-centre avec des bobines ID de 0,30 mm, couplage mesuré < -32 dB à 28 GHz. À 1,5 mm d'espacement, couplage < -38 dB. Pour les applications critiques nécessitant une isolation > 40 dB,spécifier l'orientation alternée de la bobine (bobine A): axe Z, bobine B: plan XY) cette exploitation du nul du dipôle orthogonal, atteignant > 45 dB d'isolation même à 0,8 mm d'intervalle.

Stabilisation structurelle Aucune microphonie: silencieuse par la physique

La microphonie, la conversion des vibrations mécaniques en bruit électrique par modulation d'inductivité, est un mode de défaillance bien documenté dans les inducteurs à noyau de ferrite.Les vibrations mécaniques modulent la perméabilité du noyau par magnétostriction (l'effet Villari)Dans un système industriel à haute vibration fonctionnant à 20 g RMS,un étouffement par biais de ferrite avec une sensibilité à l'inductivité de 100 ppm/g génère des bandes latérales de bruit de phase seulement 40 dB en dessous du support, ce qui dégrade le rapport signal/bruit du système de 10 dB ou plus.

Le noyau d'air HALA-CUSTOM-SM élimine ce mode de défaillance au niveau physique:

Fixation structurelle après soudure (recommandée):Après la régulation finale des RF, appliquer une micro-gouttelette (< 0,5μL) d'adhésif RF faible diélectrique (εr < 3.0, tan δ < 0,005 à 10 GHz) à la base des deux conducteurs au niveau du support de PCB. Cela immobilise la bobine contre les vibrations et les cycles thermiques sans ajouter de capacité parasitaire mesurable.Vérifier les paramètres S finaux après traitement.

Principales spécifications

Appui entre ingénieurs inclus

Chaque commande HALA-CUSTOM-SM inclut un accès direct à notre équipe d'ingénierie d'applications pour le support d'intégration de simulation.mise en place de la géométrie 3D dans HFSS/CST, interprétant les données de tolérance Monte Carlo pour l'analyse du rendement et recommandant l'orientation de la bobine pour vos objectifs spécifiques d'espacement des canaux.Contactez-nous pendant la phase de conception support de simulation est fourni gratuitement pour toutes les configurations CUSTOM-SM.

Questions fréquentes

Q: Comment utiliser les données S2P lorsque ma gamme de fréquences de simulation dépasse 26,5 GHz?
R: Le modèle de circuit équivalent (fourni avec les données S2P) est vérifié à 40 GHz et peut être utilisé pour extrapoler les performances.Le comportement linéaire du noyau d'air (sans dépendance à la fréquence μr) signifie que le circuit équivalent représente avec précision le comportement de la bobine bien au-delà de la plage de mesure S2P. Contactez l'ingénierie pour des mesures personnalisées des paramètres S jusqu'à 50 GHz sur demande.

Q: Que faire si la disposition de mon PCB ne peut pas atteindre l'espacement recommandé entre les bobines?
R: Pour les mises en page où l'espacement entre les bobines de 1,0 mm n'est pas possible, nous proposons trois stratégies d'amélioration de l'isolation: (1) orientation alternée des bobines pour la nullité orthogonale du dipôle (> 45 dB à 0,8 mm),(2) traces de protection mise à la terre entre les bobines avec des boutons de quart d'onde à la fréquence de fonctionnementNotre équipe d'applications recommandera la stratégie optimale pour vos contraintes de mise en page spécifiques.

Applications

• Les unités d'antenne active 5G mMIMO (64T64R):Les modèles de simulation assurent une cohérence de correspondance par élément dans l'ensemble du tableau.
• Systèmes de communication à matrice de phases:Microphonie zéro pour les plates-formes à haute vibration fonctionnant à 20 g RMS. L'architecture air-core élimine la source dominante de bruit de phase induit par vibration.
• Pour les systèmes d'alimentation multifaisceaux SATCOM:Enveloppe de canal dense avec orientation dipolaire orthogonale pour un isolement maximal dans les ensembles LNB à alimentation multiple.

Contactez-nous avec vos spécifications cibles, le nombre de canaux et les contraintes de mise en page des PCB.