Ένα δίκτυο συντονισμένο στα 10 GHz μπορεί να αλλάξει μετά από μια μικρή αλλαγή στο μήκος της τροχιάς ή τη γωνία τοποθέτησης.Η επιλογή ενός επαγωγού μόνο με βάση τη ονομαστική τιμή nH είναι επικίνδυνη..

Οι επαγωγείς πυρήνα αέρα χρησιμοποιούνται ευρέως στα δίκτυα αντιστοίχισης ραδιοσυχνοτήτων, φιλτραρίσματος και συντονισμού, επειδή παρέχουν μικρές τιμές επαγωγικότητας χωρίς μαγνητικό πυρήνα.Αυτό αφαιρεί την κορεσμό του μαγνητικού πυρήνα και την απώλεια που σχετίζεται με τον πυρήναΤο Q, η συχνότητα αυτο-ανακουφισμού (SRF), η παρασιτική χωρητικότητα και η διάταξη PCB εξακολουθούν να καθορίζουν πώς συμπεριφέρεται το σπείρωμα στο πραγματικό κύκλωμα.

Τι περιορίζει έναν επαγωγό πυρήνα αέρα στις συχνότητες RF;

Ένα πρακτικό κυκλικό κυκλώματος ραδιοσυχνοτήτων αντιπροσωπεύεται καλύτερα από ένα ισοδύναμο κύκλωμα που περιέχει:

Δυνατότητα επαγωγής

Ρ

Cp ∆ παρασιτική χωρητικότητα μεταξύ στροφών και περιβαλλοντικών δομών

Καθώς η συχνότητα αυξάνεται, η Cp γίνεται όλο και πιο σημαντική.

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp)

Αυτό είναι ένα απλοποιημένο μοντέλο, όχι μια ακριβής πρόβλεψη για ένα κύλινδρο μικροκυμάτων.τα δοχεία δοκιμής και οι κοντινές αγωγικές δομές μπορούν να μετατοπίσουν το μετρούμενο συντονισμό.

Κάτω από το SRF, η συσκευή συμπεριφέρεται ως επαγωγός.μπορεί να μην παρέχει πλέον την επαγωγική συμπεριφορά που αναμένεται από το κύκλωμα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η SRF και η αντίσταση σε σχέση με τη συχνότητα έχουν μεγαλύτερη σημασία από την ονομαστική επαγωγικότητα από μόνη της στις εφαρμογές μικροκυμάτων.

Γιατί έχει σημασία το Q;

Η κατασκευή αέρα εξαλείφει την απώλεια μαγνητικού πυρήνα, καθιστώντας δυνατή την υψηλή τιμή Q σε κατάλληλη περιοχή ραδιοσυχνοτήτων.

Η αντίσταση της έλξης, η επίδραση του δέρματος, η επίδραση της εγγύτητας και η παρασιτική σύνδεση αλλάζουν όλα με τη συχνότητα.Επομένως, μια σπείρα που περιγράφεται ως "υψηλό Q" μπορεί να είναι ακατάλληλη εάν το Q της έχει ήδη πέσει γύρω από την προβλεπόμενη ζώνη λειτουργίας..

Για δίκτυο αντιστοίχισης 10 GHz, το Q γύρω από την πραγματική συχνότητα λειτουργίας είναι πιο χρήσιμο από μια τιμή κορυφής-Q που μετράται πολύ κάτω από τα 10 GHz.

Αεροπυρηνικός πυρήνας έναντι άλλων επαγωγών ραδιοσυχνοτήτων

Διαφορετικές δομές λύνουν διαφορετικά προβλήματα.

Η επιλογή εξαρτάται από το εύρος ζώνης, την επαγωγικότητα, το ρεύμα και την απαιτούμενη συμπεριφορά παρεμπόδισης.

HALA0600503R:Ένα παράδειγμα 7 nH RF

Ο επαγωγός πυρήνα αέρα HALA0600503R της HOAN παρέχει ένα πρακτικό παράδειγμα ενός μικρού κυλίνδρου που προορίζεται για εφαρμογές μικροκυμάτων.

Η έξι στροφές περιστροφής και 0,3 mm εσωτερική διάμετρος δείχνουν επίσης γιατί η μηχανική γεωμετρία δεν μπορεί να διαχωριστεί από την ηλεκτρική προδιαγραφή.Η γεωμετρία μολύβδου και η τοποθέτηση PCB συμβάλλουν στο παρασιτικό δίκτυο γύρω από τη ονομαστική επαγωγικότητα 7 nH.

Η τιμή των 5·20 GHz είναι το συνιστώμενο εύρος συχνοτήτων εφαρμογής και δεν θα πρέπει να ερμηνεύεται υπό την έννοια ότι τα χαρακτηριστικά Q, της αντίστασης ή της εισαγωγής παραμένουν σταθερά σε όλο το εύρος αυτό.

Η διάταξη PCB είναι μέρος του κυκλώματος RF

Σε διάφορα gigahertz, το PCB και το συστατικό λειτουργούν αποτελεσματικά ως μία δομή ραδιοσυχνοτήτων.

Μερικοί πρακτικοί κανόνες έχουν σημασία:

Ο πρόσθετος αγωγός προσθέτει παρασιτική επαγωγή.

Αποφύγετε υπερβολικά μεγάλα μαξιλάρια.

Μια σπείρα πυρήνα αέρα έχει εκτεθειμένο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, έτσι αλλάζοντας τη θέση της σε σχέση με τις γραμμές μετάδοσης,Οι δομές εδάφους ή τα κοντινά στοιχεία μπορούν να αλλάξουν τη σύνδεση.

Οι κάλυκες ασπίδας και το κοντινό μέταλλο μπορούν να αλλάξουν το ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον γύρω από την επικάλυψη.

Για το HALA0600503R, η HOAN συνιστά να διατηρείται η τροχιά όσο το δυνατόν πιο κάθετη σε σχέση με τη γραμμή μετάδοσης ραδιοσυχνοτήτων.

Ελέγξτε την εγκατεστημένη τροχιά, όχι μόνο την τιμή του φύλλου δεδομένων

Για εφαρμογές μικροκυμάτων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί αναλυτής διανυσματικού δικτύου (VNA) για την αξιολόγηση του εγκατεστημένου στοιχείου σε αντιπροσωπευτικό συστατικό PCB.

Ανάλογα με τη διαμόρφωση δοκιμής, το S11 μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση της συμπεριφοράς αντανάκλασης και αντίστασης, ενώ το S21 μπορεί να δείξει χαρακτηριστικά μετάδοσης ή απομόνωσης μέσω του δικτύου δοκιμής.

Η μέτρηση γίνεται ουσιαστική μόνο όταν ορίζεται ο πίνακας. Το υλικό PCB, η γεωμετρία της γραμμής μετάδοσης, το επίπεδο αναφοράς βαθμονόμησης, η θέση συγκόλλησης και της τροχιάς μπορούν να επηρεάσουν το αποτέλεσμα.

Κατά τη διάρκεια της επικύρωσης του πρωτοτύπου, μετράται πρώτα η προβλεπόμενη κατάσταση τοποθέτησης και, στη συνέχεια, επαναλαμβάνεται η μέτρηση μετά την αλλαγή του μήκους του μολύβδου ή την εισαγωγή της τελικής δομής ασπίδας.Μια σημαντική μετατόπιση της απόκρισης δείχνει ότι τα παράσιτα εγκατάστασης συμβάλλουν ουσιαστικά στη συμπεριφορά του κυκλώματος.

Γενικές ερωτήσεις

Γιατί οι επαγωγείς πυρήνα αέρα χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα υψηλής συχνότητας RF;

Παρέχουν μικρές τιμές επαγωγικότητας χωρίς κορεσμό μαγνητικού πυρήνα ή απώλεια που σχετίζεται με τον πυρήνα.διήθηση και συντονιστικά δίκτυα όπου η συμπεριφορά Q και υψηλής συχνότητας είναι σημαντική.

Έχουν οι επαγωγείς πυρήνα αέρα μια συχνότητα αυτοεπαναγνώρισης;

Η παρασιτική χωρητικότητα ανάμεσα στις περιστρεφόμενες στροφές και τις γύρω δομές αλληλεπιδρά με την επαγωγικότητα της τροχιάς και παράγει αυτο-αντίκτυπο.

Αεροπυρήνας ή κωνικός επαγωγός: τι πρέπει να χρησιμοποιήσω;

Χρησιμοποιήστε έναν επαγωγό πυρήνα αέρα όταν απαιτείται μικρή επαγωγικότητα και ελεγχόμενη συμπεριφορά σε καθορισμένη ζώνη ραδιοσυχνοτήτων.

Επιλέγοντας έναν επαγωγό πυρήνα αέρα για το σχεδιασμό RF σας

Για τα κυκλώματα μικροκυμάτων, ξεκινήστε με περισσότερη από μια τιμή επαγωγικότητας.

Παρέχετε στον HOAN τη συχνότητα λειτουργίας, την απαιτούμενη επαγωγικότητα, το ρεύμα, τον διαθέσιμο χώρο PCB και τις απαιτήσεις τοποθέτησης.Πληροφορίες διάταξης PCB μπορεί επίσης να βοηθήσει στην αξιολόγηση εάν ένας υφιστάμενος επαγωγός πυρήνα αέρα ή μια εξατομικευμένη γεωμετρία περιστροφής είναι πιο κατάλληλη για την εφαρμογή.