एक आरएफ इंडक्टर किसी विशिष्ट आवृत्ति पर अचानक काम करना बंद नहीं करता है। जो बदलता है वह उसका विद्युत व्यवहार है।
कुछ सौ मेगाहर्ट्ज़ पर, एक कॉइल को अभी भी कुछ श्रृंखला प्रतिरोध के साथ एक इंडक्टेंस द्वारा उचित रूप से अनुमानित किया जा सकता है। जीएचजेड रेंज में जाने पर वह मॉडल कम उपयोगी हो जाता है। मोड़ों के बीच कैपेसिटेंस, कंडक्टर लॉस, लीड ज्यामिति और घटक के आसपास पीसीबी प्रतिबाधा को प्रभावित करना शुरू कर देते हैं।
इसलिए व्यावहारिक ऊपरी-आवृत्ति सीमा केवल इंडक्टेंस मान से परिभाषित नहीं होती है। यह वह बिंदु है जहां घटक अब सर्किट द्वारा आवश्यक प्रतिबाधा, क्यू या इंडक्टिव व्यवहार प्रदान नहीं करता है।
हर घाव वाले इंडक्टर में परजीवी कैपेसिटेंस होता है। आसन्न मोड़ छोटी कैपेसिटिव संरचनाएं बनाते हैं, जबकि लीड और माउंटिंग पैड इंस्टॉलेशन के बाद और जोड़ते हैं।
इंडक्टेंस (एल) + परजीवी कैपेसिटेंस (सीपी) + हानि प्रतिरोध (आर)
एफएसआरएफ = 1 / (2π√एलसीपी)
जैसे-जैसे ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी एसआरएफ के करीब आती है, एल और सीपी के बीच की परस्पर क्रिया तेजी से महत्वपूर्ण हो जाती है। पहले अनुनाद के पास, प्रतिबाधा तेजी से बदल सकती है; इसके ऊपर, घटक अपने नाममात्र एनएच मान से अपेक्षित इंडक्टिव व्यवहार प्रदान नहीं कर सकता है।
यही कारण है कि "48 एनएच" अकेले यह बहुत कम कहता है कि क्या एक कॉइल 10 या 15 गीगाहर्ट्ज पर उपयुक्त है।
कॉइल ज्यामिति भी मायने रखती है। मोड़ की संख्या, घुमाव व्यास, पिच, तार व्यास और लीड ज्यामिति सभी वितरित कैपेसिटेंस और इंडक्टेंस को प्रभावित करते हैं।
एक व्यावहारिक उदाहरण HOAN का हैHALA2000303R एयर-कोर कॉइल। मॉडल 48 एनएच ±20% प्रदान करने के लिए 20 मोड़ों का उपयोग करता है और इसे 1-18 गीगाहर्ट्ज के लिए निर्दिष्ट किया गया है, जिसमें एसआरएफ 22 गीगाहर्ट्ज से ऊपर बताया गया है।
उपयोगी सबक यह नहीं है कि 48 एनएच 18 गीगाहर्ट्ज के बराबर है। अलग घुमाव ज्यामिति वाले एक और 48 एनएच कॉइल में बहुत अलग आवृत्ति प्रतिक्रिया हो सकती है।
एसआरएफ को एक साधारण पास/फेल संख्या के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
एक घटक अपने पहले सेल्फ-रेजोनेंस से नीचे रह सकता है जबकि उसका क्यू या प्रतिबाधा पहले से ही उस चीज़ से बाहर चला गया है जिसकी एक विशेष आरएफ सर्किट को आवश्यकता है।
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आवृत्ति क्षेत्र |
विशिष्ट व्यवहार |
क्या जांचें |
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एसआरएफ से बहुत नीचे |
मुख्य रूप से इंडक्टिव |
एल, क्यू और करंट |
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एसआरएफ के करीब |
परजीवी कैपेसिटेंस महत्वपूर्ण हो जाता है |
प्रतिबाधा और क्यू |
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एसआरएफ के पास |
मजबूत अनुनाद व्यवहार |
एस-पैरामीटर और वास्तविक सर्किट प्रतिक्रिया |
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पहले एसआरएफ के ऊपर |
सरल इंडक्टिव मॉडल अब विश्वसनीय नहीं है |
पूर्ण मापा आरएफ प्रतिक्रिया |
इसलिए "हमेशा एसआरएफ के 80% से नीचे काम करें" जैसा कोई सार्वभौमिक नियम नहीं है।
एक नैरोबैंड मैचिंग नेटवर्क, फिल्टर और आरएफ बायस नेटवर्क एक ही इंडक्टर पर बहुत अलग मांगें रख सकते हैं।
सेल्फ-रेजोनेंस ऊपरी-आवृत्ति सीमा का केवल एक हिस्सा है।
जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, त्वचा प्रभाव के कारण कंडक्टर में करंट वितरण बदल जाता है। प्रभावी एसी प्रतिरोध बढ़ता है, जबकि बारीकी से स्थित मोड़ों के बीच निकटता प्रभाव अतिरिक्त हानि पेश कर सकते हैं।
क्यू ≈ एक्सएल / आरएसी
यह एक महत्वपूर्ण अंतर पैदा करता है।
एक घटक अभी भी इंडक्टिव हो सकता है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि इसमें अभी भी आवेदन के लिए पर्याप्त क्यू है।
उदाहरण के लिए, एक प्रतिबाधा-मिलान नेटवर्क में, बढ़ती हानि पहले सेल्फ-रेजोनेंस तक पहुंचने से पहले सम्मिलन हानि और नेटवर्क बैंडविड्थ को प्रभावित कर सकती है।
यही कारण है कि व्यावहारिक आवृत्ति सीमा एसआरएफ से नीचे हो सकती है।
एक डेटाशीट परिभाषित माप स्थितियों के तहत एक घटक को चिह्नित करती है। एक बार जब वह घटक किसी अन्य पीसीबी पर सोल्डर हो जाता है, तो विद्युत वातावरण बदल जाता है।
इंडक्टर + लीड + सोल्डर जोड़ + पैड + ट्रांसमिशन लाइन + आसन्न कंडक्टर
अतिरिक्त लीड लंबाई इंडक्टेंस का परिचय देती है। पैड कैपेसिटेंस में योगदान करते हैं। ग्राउंड संरचनाएं और आसन्न धातु घुमाव के आसपास विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को बदल सकते हैं।
ये प्रभाव तेजी से महत्वपूर्ण हो जाते हैं क्योंकि ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी घटक की उपयोगी सीमा के ऊपरी छोर के करीब आती है।
यदि कोई बोर्ड अप्रत्याशित अनुनाद दिखाता है, तो इंडक्टर को बदलना स्वचालित रूप से पहली प्रतिक्रिया नहीं होनी चाहिए। लीड लंबाई, पैड ज्यामिति, ग्राउंड व्यवस्था और ट्रांसमिशन-लाइन संक्रमण की जांच करें।
एक यांत्रिक रूप से छोटा लेआउट अंतर कई गीगाहर्ट्ज़ पर विद्युत रूप से सार्थक हो सकता है।
वीएनए माप तब उपयोगी होते हैं जब नाममात्र इंडक्टेंस और कम-आवृत्ति क्यू अब घटक के व्यवहार का पर्याप्त वर्णन नहीं करते हैं।
लेकिन माप फिक्स्चर मायने रखता है।
मान लीजिए कि वीएनए कैलिब्रेशन संदर्भ तल एक समाक्षीय कनेक्टर पर समाप्त होता है जबकि इंडक्टर पीसीबी ट्रेस पर दूर बैठता है। परिणामी माप में डीयूटी के साथ-साथ फिक्स्चर और इंटरकनेक्ट का हिस्सा शामिल होता है।
वह अतिरिक्त संरचना स्पष्ट अनुनाद को स्थानांतरित कर सकती है या एस11 और एस21 को बदल सकती है।
· कैलिब्रेशन या संदर्भ तल को डीयूटी के जितना संभव हो उतना करीब ले जाएं;
· फिक्स्चर संक्रमण और इंटरकनेक्ट को छोटा रखें;
· जहां संभव हो प्रतिनिधि पीसीबी पैड ज्यामिति का उपयोग करें;
· जब फिक्स्चर प्रभाव महत्वपूर्ण हों तो उपयुक्त कैलिब्रेशन या डी-एम्बेडिंग लागू करें।
जब अनुनाद के पास सिमुलेशन और माप असहमत होते हैं, तो नाममात्र इंडक्टेंस मान को बदलने से पहले संदर्भ तल, फिक्स्चर, पैड कैपेसिटेंस और स्थापित लीड लंबाई की जांच करना उचित है।
प्रारंभिक सर्किट गणना के दौरान एक आदर्श लंपड इंडक्टर उपयोगी होता है।
एल = 48 एनएच
वह मॉडल वास्तविक घुमाव के पूर्ण आवृत्ति-निर्भर व्यवहार को शामिल नहीं करता है।
एक मापा एस2पी मॉडल उन प्रभावों को शामिल कर सकता है जो कैरेक्टराइज़्ड फ्रीक्वेंसी रेंज में दिखाई देते हैं। यह अनुनाद के पास या माइक्रोवेव आवृत्तियों पर एक घटक का मूल्यांकन करते समय इसे अधिक उपयोगी बनाता है।
आदर्श एल मॉडल → घटक एस2पी मॉडल → मापा पीसीबी प्रतिक्रिया
ये तीन प्रतिक्रियाएं जरूरी नहीं कि समान हों।
एस2पी मॉडल और असेंबल किए गए पीसीबी प्रतिक्रिया के बीच का अंतर यह भी प्रकट कर सकता है कि माउंटिंग संरचना सर्किट पर कितना प्रभाव डाल रही है।
शायद ही कभी एक अलग सीमा होती है।
एसआरएफ + परजीवी कैपेसिटेंस + कंडक्टर लॉस + वाइंडिंग ज्यामिति + पीसीबी इंस्टॉलेशन
कौन सा प्रभाव पहले महत्वपूर्ण हो जाता है यह सर्किट पर निर्भर करता है।
एक कम-एनएच मैचिंग कॉइल स्थापित परजीवी और क्यू के प्रति संवेदनशील हो सकता है। एक उच्च-इंडक्टेंस कॉइल पहले मोड़-से-मोड़ कैपेसिटेंस और सेल्फ-रेजोनेंस का सामना कर सकता है।
यही कारण है कि समान नाममात्र इंडक्टेंस वाले दो घटक माइक्रोवेव आवृत्तियों पर समान रूप से व्यवहार नहीं करते हैं।
· ऑपरेटिंग बैंड बनाम एसआरएफ - क्या आवश्यक आवृत्ति रेंज समस्याग्रस्त अनुनाद से पर्याप्त रूप से अलग है?
·क्यू और हानि - क्या घटक वास्तविक ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी पर अभी भी उपयुक्त है?
· एस-पैरामीटर डेटा - क्या आवश्यक बैंड में मापा आरएफ डेटा उपलब्ध है?
· वर्तमान आवश्यकता - क्या डीसी/आरएफ करंट घटक रेटिंग के भीतर है?
· पीसीबी ज्यामिति - क्या लीड लंबाई और पैड कैपेसिटेंस प्रतिक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं?
· माप की स्थिति - क्या वीएनए संदर्भ तल घटक या घटक प्लस फिक्स्चर का प्रतिनिधित्व करता है?
यदि इनमें से कई कारक पहले से ही अपनी सीमाओं के करीब हैं, तो केवल नाममात्र इंडक्टेंस द्वारा भाग का चयन करना जोखिम भरा है।
हर आरएफ सर्किट पर लागू होने वाला कोई निश्चित प्रतिशत नहीं है। आवश्यक मार्जिन क्यू, प्रतिबाधा और घटक के कार्य पर निर्भर करता है। सार्वभौमिक एसआरएफ मार्जिन पर भरोसा करने के बजाय इच्छित ऑपरेटिंग बैंड में वास्तविक आवृत्ति-प्रतिक्रिया डेटा की जांच करें।
नहीं। कम इंडक्टेंस उच्च एसआरएफ में योगदान कर सकता है, लेकिन घुमाव ज्यामिति और परजीवी कैपेसिटेंस भी मायने रखता है। समान नाममात्र एनएच मान वाले दो इंडक्टरों में अलग-अलग सेल्फ-रेजोनेंट फ्रीक्वेंसी हो सकती है।
पीसीबी विद्युत तत्व जोड़ता है जो एक आदर्श इंडक्टर मॉडल का हिस्सा नहीं हैं। लीड और ट्रेस इंडक्टेंस जोड़ते हैं, जबकि पैड और आसपास की संरचनाएं कैपेसिटेंस जोड़ती हैं। माइक्रोवेव आवृत्तियों पर ये परजीवी प्रतिबाधा को बदल सकते हैं और अनुनाद व्यवहार को स्थानांतरित कर सकते हैं।
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