Μηδενική μαγνητική κορεσμό αέρα περιστροφή επαγωγός 7nH αέρα πυρήνα περιστροφή Ultra High Q

HALA0600503R 7nH Αεροπυρήνα Ινδουτήρας Μηδενική μαγνητική κορεσμό Υπερυψηλός συντελεστής Q Χαμηλή απώλεια εισαγωγής Υψηλή SRF RF Coil

Γιατί οι επαγωγείς πυρήνα αέρα ξεπερνούν το φερρίτη στις συχνότητες μικροκυμάτων: Η φυσική της μηδενικής κορεσμού

Κάθε μηχανικός σχεδιασμού ραδιοσυχνοτήτων που έχει σπρώξει έναν επαγωγό πυρήνα φερριτίου πέρα από 1GHz έχει συναντήσει τον ίδιο θεμελιώδη περιορισμό: μαγνητικό κορεσμό.η διαπερατότητα του υλικού φερριτίου μειώνεται, και με αυτό η επαγωγικότητα καταρρέει ως πιθανό κατά 30-80% σε ονομαστικό ρεύμα.Αυτή η πτώση επαγωγικότητας καταστροφικά αποσυνδέει το δίκτυο αντιστοίχισης, μειώνοντας ταυτόχρονα το κέρδος, τη γραμμικότητα και την αποτελεσματικότητα.

ΗΗλεκτρονικός επαγωγός πυρήνα αέρα HALA0600503RΑπομακρύνοντας το μαγνητικό υλικό πυρήνα και λειτουργώντας με διαπερατότητα ελεύθερου χώρου (μr = 1,0),η καμπύλη επαγωγικότητας έναντι ρεύματος είναι απόλυτα γραμμική από 0 mA έως 400 mA και μετάΔεν υπάρχει πεδίο φερριτίου για κορεσμό, δεν υπάρχει γόνατος διαπερατότητας για πλοήγηση και δεν χρειάζεται πίνακες εκτίμησης επαγωγικότητας που εξαρτώνται από την προκατάληψη.Αυτό που μετράτε στα 0mA είναι ακριβώς αυτό που παίρνετε στα 300mA ∙ μια εγγύηση που κανένας επαγωγός φερριτίου δεν μπορεί να κάνει.

Το πλεονέκτημα του πυρήνα αέρα: Φυσική, όχι εμπορική προώθηση

Για να καταλάβουμε γιατί αυτό έχει σημασία σε επίπεδο κυκλώματος, εξετάστε ένα τυπικό δίκτυο παρακμής αποστράγγισης ενισχυτή ισχύος GaN. Μια παροχή αποστράγγισης 28V, 300mA περνά μέσω ενός επαγωγού RF choke προς την αποστράγγιση του τρανζίστορα.Ο επαγωγός πρέπει να παρουσιάζει υψηλή αντίσταση στη συχνότητα λειτουργίας (π.χ. 3.5GHz για 5G n78) ενώ περνά το ρεύμα διαμερισμού συνεχούς ρεύματος. Σε 300mA, ένας τυπικός επαγωγός πολυεπίπεδου τσιπ φερρίτη 7nH χάνει 30-50% της επαγωγικότητας μηδενικής διαμερισμού λόγω μερικής κορεσμού του πυρήνα. Το αποτέλεσμα:Αντίσταση ραδιοσυχνοτήτων σε 3.5GHz πέφτει από j155Ω σε τόσο χαμηλά όσο j77Ω, ανεπαρκή για να απομονώσει την παροχή ενέργειας από τη διαδρομή ραδιοσυχνοτήτων, προκαλώντας συμπίεση κέρδους και κατάρρευση της απόδοσης.

Το HALA0600503R, που λειτουργεί σε μr = 1.0 από -55 °C έως +125 °C, διατηρεί 7nH ± 20% ανεξάρτητα από το συνεχές ρεύμα.καμία μη γραμμική εξάρτηση από την προκατάληψηΑυτό δεν είναι μια μετρούμενη βελτίωση 5%· ο επαγωγός αέρα-πυρήνα παρέχει μια θεμελιώδη ποιοτική διαφορά στη συμπεριφορά του κυκλώματος.

Υψηλός συντελεστής Q: Γιατί το μη πυρήνας σημαίνει χωρίς απώλειες

Ο συντελεστής Q αντιπροσωπεύει την αναλογία της αποθηκευμένης αντιδραστικής ενέργειας προς την εξαφανισμένη αντίσταση ενέργειας ανά κύκλο.

1. Απώλεια υστερέσης:Κάθε κύκλος ραδιοσυχνοτήτων εξαλείφει ενέργεια ανάλογα με αυτή την περιοχή, αυξάνοντας γραμμικά με τη συχνότητα.
2. Έντι απώλεια ρεύματος:Η χρονικά μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή σε έναν αγωγό πυρήνα φερριτίου προκαλεί κύκλους ρεύματος που παράγουν θέρμανση I2R.Η κλίμακα απώλειας ρεύματος Eddie με το τετράγωνο της συχνότητας και το τετράγωνο της διατομής του πυρήνα.
3. Υπόλοιπη απώλεια:Οι τοίχοι του μαγνητικού πεδίου του φερρίτη παρουσιάζουν πεπερασμένους χρόνους χαλάρωσης.Αυτή η "μαγνητική ελαστικότητα" γίνεται ένας σημαντικός παράγοντας απώλειας.

Το HALA0600503R εξαλείφει και τους τρεις μηχανισμούς επειδή ο "πυρήνας" είναι αέρας ∙ ένας τέλειος διηλεκτρικός με μηδενική αγωγιμότητα, μηδενική μαγνητική υστερέση και άπειρο χρόνο χαλάρωσης μαγνητικού τομέα.Το αποτέλεσμα είναι ένας εξαιρετικά υψηλός συντελεστής Q σε όλη τη ζώνη λειτουργίας 5-20GHzΣε ένα δίκτυο 28GHz 5G mmWave L-match όπου ο επαγωγός Q καθορίζει απευθείας την απώλεια εισαγωγής, η κατασκευή του πυρήνα αέρα ανακτά 0,3-0.7dB απώλειας διαμέτρου σε σύγκριση με επαγωγό φερριτικού τσιπ της ίδιας αξίας που λειτουργεί στο κατώτατο όριο κορεσμού του.

Υπερ-χαμηλή παρασιτική χωρητικότητα και υψηλή αυτοανακουφιστική συχνότητα

Κάθε φυσικός επαγωγός είναι επίσης ένας πυκνωτής ∙ η απόσταση μεταξύ των παρακείμενων στροφών περιστροφής δημιουργεί παρασιτική ενδο-επιστρεφόμενη χωρητικότητα.αυτή η χωρητικότητα κυριαρχεί και το συστατικό συμπεριφέρεται ως πυκνωτής, καθιστώντας το άχρηστο ως επαγωγό.

Το HALA0600503R μεγιστοποιεί το SRF μέσω τριών σκόπιμων επιλογών σχεδιασμού:

• Επίδραση έλξης 6 στροφών με διηλεκτρικό αέρα:Η χαμηλή διηλεκτρική σταθερά του αέρα (εr ≈ 1,0) ελαχιστοποιεί την χωρητικότητα μεταξύ των στροφών σε σύγκριση με την ίδια γεωμετρία που ενσωματώνεται στην κεραμική (εr = 6-10 για αλουμίνη) ή το φερρίτη (εr = 10-15).
• 00,05 mm υπερυψωμένο σύρμα:Η ελάχιστη επιφάνεια του αγωγού μειώνει την χωρητικότητα των παράλληλων πλακών μεταξύ των γειτονικών στροφών.3mm διάμετρος περιστροφής δημιουργεί μεγάλη στροφή-σε-στροφή διαστήματα σε σχέση με την διατομή του αγωγού.
• Επενδύσεις με μόνο ένα στρώμα, μη επικαλυπτόμενες:Σε αντίθεση με τους πολλαπλών στρωμάτων ελκυστήρες, όπου τα επικαλυπτόμενα στρώματα αγωγών δημιουργούν σημαντική εσωτερική χωρητικότητα,Η HALA0600503R διαθέτει μια απλή ελικοειδή δομή όπου κάθε στροφή είναι γειτονική με ακριβώς δύο γειτονικές στροφές , χωρίς κρυμμένα στρώματα, χωρίς απρόσμενες συνθήκες συντονισμού.

Σε συνδυασμό, αυτά τα χαρακτηριστικά ωθούν την SRF πολύ πάνω από τα 20GHz, εξασφαλίζοντας ότι ο επαγωγός λειτουργεί ως καθαρός επαγωγός σε ολόκληρη την καθορισμένη περιοχή συχνοτήτων 5-20GHz χωρίς εγκοπές αυτοεπαναγνώσεως στην ζώνη.Για εφαρμογές 5G FR2 (n257: 26,5-29,5GHz, n258: 24,25-27,5GHz), το περιθώριο SRF είναι επαρκές για να αποτρέψει την προσέγγιση της συχνότητας λειτουργίας στην περιοχή αυτο-ανακλασμού όπου το Q υποβαθμίζεται γρήγορα.

Βασικές προδιαγραφές

Βέλτιστες πρακτικές συναρμολόγησης PCB

• Συμμετρικά κασσίτερα:Η HALA0600503R διαθέτει συμμετρικούς, ευθείους καλωδίους χαλκού που είναι συμβατοί με τη διαδικασία SAC305 χωρίς μόλυβδο (πίκος 245-250 ° C) και χειροκίνητη συγκόλληση.Τα κονσερβοποιημένα καλώδια βρέχουν μέσα σε 1-2 δευτερόλεπτα σε θερμοκρασία 350 °CΗ συμμετρική σχεδίαση του μολύβδου εξαλείφει τους περιορισμούς προσανατολισμού κατά τη διάρκεια της επιλογής και τοποθέτησης:ο επαγωγός μπορεί να εισαχθεί σε οποιαδήποτε κατεύθυνση με πανομοιότυπες ηλεκτρικές και μηχανικές επιδόσεις.
• Στεκότητα τοποθέτησηςΠροσανατολίστε τον άξονα του κυλίνδρου κάθετο στο ίχνος του σήματος ραδιοσυχνοτήτων.Αυτός ο προσανατολισμός ελαχιστοποιεί τη σύνδεση μαγνητικού πεδίου με γειτονικά ίχνη και συστατικά κρίσιμη σε διαρρύθμιση beamformer πολλαπλών καναλιών όπου η απομόνωση καναλιού σε κανάλι πρέπει να υπερβαίνει τα 30dB στα 28GHzΑκόμη και μια απόκλιση 15° από την κατακόρυφη αυξάνει τη σύνδεση κοντινού πεδίου κατά 2-3dB, οπότε ελέγξτε την ευθυγράμμιση κατά την τοποθέτηση.
• Ελάχιστο μήκος προβολής:Κάθε χιλιοστόμετρο προεξέχοντος μολύβδου προσθέτει περίπου 0,8-1.0nH της παρασιτικής σειράς επαγωγικότητας ∙ ένα σημαντικό κλάσμα του ονομαστικού 7nH που μετατοπίζει την αποτελεσματική επαγωγικότητα προς τα πάνω και υποβαθμίζει την SRFΓια σχέδια που λειτουργούν πάνω από 15 GHz, συνιστάται ανοχή κοπής μολύβδου μικρότερη από ± 0,2 mm.
• Μηχανοκίνητη ρύθμιση:Μετά την ηλεκτρική επαλήθευση και ρύθμιση, εφαρμόζεται μια μικροσημείωση από χαμηλής διηλεκτρικής ραδιοσυχνότητας κόλλημα (εr < 3.0Το βήμα αυτό είναι απαραίτητο για προϊόντα που υποβάλλονται σε τυχαία δοκιμή δονήσεων σύμφωνα με την IEC 60068-2-64.Ελέγξτε αν η συγκολλητική ουσία έχει αποθεραπίσει πλήρως και αν δεν έχει αλλάξει την ανταπόκριση S11/S21 πριν από την συμμορφωτική επικάλυψη.

Εφαρμογές

• 5G mmWave Front-End Μονούλες (n257/n258/n260):Ο επαγωγός tee 7nH με μηδενική κορεσμό σε 400mA παρέχει συνεπή j176Ω σε 28GHz, απομονώνοντας την παροχή συνεχούς ρεύματος από τη διαδρομή ραδιοσυχνοτήτων στις αλυσίδες μετάδοσης GaN PA.
• Δίκτυα παραμερισμού ενισχυτή ισχύος GaN/GaAs:Η κατασκευή με πυρήνα αέρα εξαλείφει την πτώση της επαγωγικότητας που προκαλείται από κορεσμό και μειώνει την απόδοση σε συσκευές παραμερισμού φεριτίνης που λειτουργούν πάνω από 2,4 GHz.
• Εναρμόνιση αντιστάθμισης οπτικού δέκτη (100G/400G):Το υπερ-υψηλό Q και η SRF >20GHz επιτρέπουν καθαρά δίκτυα αντιστοίχισης για οδηγό λέιζερ PAM4 25-56Gbaud και διεπαφές TIA όπου το παθητικό στοιχείο Q περιορίζει άμεσα το εύρος ζώνης.
• Μετατροπείς επικοινωνίας μέσω δορυφόρου προς τα πάνω/κάτω:Ευρύ εύρος θερμοκρασίας -55°C έως +125°C με μηδενική μετατόπιση διαπερατότητας που εξαρτάται από τη θερμοκρασία (μr = 1.0 ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία) διατηρεί σταθερή λειτουργία φίλτρου και αντιστοίχισης από την ψυχρή εκκίνηση έως τη λειτουργία πλήρους ισχύος.
• Εξοπλισμός δοκιμής υψηλής ταχύτητας:Τα αρχεία S2P Touchstone που παρέχονται ανά παρτίδα επιτρέπουν την ακριβή προσομοίωση στο ADS/HFSS/Microwave Office πριν από την κατασκευή υλικού.

Επικοινωνήστε μαζί μας για δείγματα αξιολόγησης, αρχεία δεδομένων S2P Touchstone για την συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων σας ή προσαρμοσμένες τιμές επαγωγικότητας στην πλατφόρμα ID 0,30mm.