शून्य चुंबकीय संतृप्ति वायु कॉइल इंडक्टर 7nH वायु कोर कॉइल अल्ट्रा हाई क्यू

HALA0600503R 7nH एयर कोर इंडक्टर शून्य चुंबकीय संतृप्ति अल्ट्रा-उच्च Q कारक कम सम्मिलन हानि उच्च SRF आरएफ कॉइल

माइक्रोवेव आवृत्तियों में वायु कोर इंडक्टर्स फेराइट से बेहतर क्यों हैंः शून्य संतृप्ति का भौतिकी

हर आरएफ डिजाइन इंजीनियर जो एक फेराइट-कोर प्रेरक को 1GHz से आगे धकेल दिया है उसी मौलिक सीमा का सामना किया हैः चुंबकीय संतृप्ति।फेराइट सामग्री की पारगम्यता गिर जाती है, और इसके साथ प्रेरण क्षमता संभावित रूप से 30-80% तक गिर जाती है। एक पीए पूर्वाग्रह टी में जहां प्रेरक को आरएफ पर उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करते हुए सैकड़ों मिलीएम्पर्स को पारित करना चाहिए,इस प्रेरण ड्रॉप विनाशकारी रूप से मिलान नेटवर्क detonates, लाभ, रैखिकता और दक्षता को एक साथ कम करना।

दHALA0600503R 7nH ±20% वायु कोर प्रेरकपूरी तरह से संतृप्ति को समाप्त करता है। चुंबकीय कोर सामग्री को हटाकर और मुक्त अंतरिक्ष पारगम्यता (μr = 1.0) के साथ काम करके,प्रेरणता-वर्तमान के सापेक्ष वक्र 0mA से 400mA और उससे आगे तक पूरी तरह से रैखिक हैसंतृप्त करने के लिए कोई फेराइट डोमेन नहीं है, नेविगेट करने के लिए कोई पारगम्यता घुटने नहीं है, और पूर्वाग्रह-निर्भर प्रेरणता-निष्कर्षण तालिकाओं की आवश्यकता नहीं है।क्या आप 0mA पर मापने के लिए है कि आप 300mA पर क्या मिलता है ¢ एक गारंटी कोई फेराइट प्रेरक नहीं कर सकते हैं.

वायु कोर का लाभः भौतिकी, विपणन नहीं

यह समझने के लिए कि यह सर्किट स्तर पर क्यों मायने रखता है, एक विशिष्ट GaN पावर एम्पलीफायर ड्रेन बायस नेटवर्क पर विचार करें। एक 28V, 300mA ड्रेन आपूर्ति एक आरएफ चोक इंडक्टर से ट्रांजिस्टर ड्रेन तक जाती है।प्रेरक ऑपरेटिंग आवृत्ति पर उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करना चाहिए (कहते हैं 3.5GHz के लिए 5G n78) डीसी पूर्वाग्रह धारा को पारित करते समय। 300mA पर, एक विशिष्ट 7nH फेराइट बहुपरत चिप प्रेरक आंशिक कोर संतृप्ति के कारण अपने शून्य-पूर्वाग्रह प्रेरकत्व का 30-50% खो देता है। परिणामःआरएफ प्रतिबाधा 3 पर.5GHz j155Ω से j77Ω तक गिरता है, जो RF पथ से बिजली की आपूर्ति को अलग करने के लिए अपर्याप्त है, जिससे लाभ संपीड़न और दक्षता में गिरावट आती है।

HALA0600503R, -55°C से +125°C तक μr = 1.0 पर काम करता है, DC धारा के बावजूद 7nH ± 20% बनाए रखता है। 3.5GHz पर जो स्थिर j155Ω RF प्रतिबाधा में अनुवाद करता है ′′ कोई संतृप्ति नहीं, कोई डिट्यूनिंग नहीं,कोई पूर्वाग्रह-निर्भर गैर-रैखिकता नहींयह 5% का मापा हुआ सुधार नहीं है; वायु-कोर प्रेरक सर्किट व्यवहार में एक मौलिक गुणात्मक अंतर प्रदान करता है।

अल्ट्रा-हाई क्यू फैक्टरः क्यों कोरलेस का मतलब है नुकसान रहित

Q कारक प्रति चक्र संग्रहीत प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है। फेराइट-कोर इंडक्टर्स में तीन हानि तंत्र माइक्रोवेव आवृत्तियों पर Q का क्षरण करते हैंः

1. हाइस्टेरिसिस हानि:फेराइट का बी-एच लूप एक परिमित क्षेत्र को घेरता है। प्रत्येक आरएफ चक्र इस क्षेत्र के आनुपातिक ऊर्जा को फैलाता है, आवृत्ति के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है।
2. एडी वर्तमान हानिःसमय-परिवर्तनशील चुंबकीय प्रवाह एक प्रवाहकीय फेराइट कोर में चलती धाराओं को प्रेरित करता है जो I2R हीटिंग उत्पन्न करते हैं।एडी वर्तमान हानि आवृत्ति के वर्ग और कोर अनुप्रस्थ के वर्ग के साथ पैमाने.
3. अवशिष्ट हानि:फेराइट चुंबकीय क्षेत्र की दीवारें सीमित विश्राम समय प्रदर्शित करती हैं। माइक्रोवेव आवृत्तियों पर जहां आरएफ अवधि डोमेन विश्राम समय स्थिर के करीब आती है,यह "चुंबकीय चिपचिपाहट" एक प्रमुख हानि योगदानकर्ता बन जाता है.

HALA0600503R सभी तीन तंत्रों को समाप्त करता है क्योंकि "कोर" हवा है ∙ शून्य चालकता, शून्य चुंबकीय हिस्टेरिसिस और अनंत चुंबकीय क्षेत्र विश्राम समय के साथ एक पूर्ण डाइलेक्ट्रिक।परिणाम 5-20GHz ऑपरेटिंग बैंड में एक असाधारण उच्च Q कारक है. 28GHz 5G मिमीवेव एल-मैच नेटवर्क में जहां प्रेरक Q सीधे सम्मिलन हानि निर्धारित करता है, वायु-कोर संरचना 0.3-0 को पुनर्प्राप्त करती है।एक ही मूल्य के फेराइट चिप प्रेरक की तुलना में 7dB के माध्यम से नुकसान इसकी संतृप्ति सीमा पर काम कर रहा है.

अति-कम परजीवी क्षमता और उच्च स्व-प्रतिध्वनित आवृत्ति

प्रत्येक भौतिक प्रेरक भी एक संधारित्र है ∙ आसन्न घुमावदार मोड़ के बीच की दूरी परजीवी अंतर-घुमावदार क्षमता पैदा करती है। स्व-प्रतिध्वनित आवृत्ति (एसआरएफ) से ऊपर,यह क्षमता हावी है और घटक एक संधारित्र के रूप में व्यवहार करता है, जिससे यह एक प्रेरक के रूप में बेकार हो जाता है।

HALA0600503R तीन जानबूझकर डिजाइन विकल्पों के माध्यम से SRF को अधिकतम करता हैः

• हवा डायलेक्ट्रिक के साथ 6 घुमावदार हेलिकल वाइंडिंगःहवा का कम डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक (εr ≈ 1.0) सिरेमिक (εr = एल्युमिना के लिए 6-10) या फेराइट (εr = 10-15) में एम्बेडेड एक ही ज्यामिति की तुलना में इंटर-टर्न क्षमता को कम करता है।
• 0.05 मिमी अल्ट्रा-फाइन वायर:कम से कम कंडक्टर सतह क्षेत्र आसन्न मोड़ के बीच समानांतर प्लेट क्षमता को कम करता है। 0. के साथ केवल 50μm का तार व्यास।3 मिमी कॉइल व्यास कंडक्टर अनुप्रस्थ के सापेक्ष बड़े बारी-टू-टर्न अंतर बनाता है.
• एकल परत, गैर ओवरलैपिंग घुमावदारःमल्टीलेयर चिप इंडक्टर्स के विपरीत जहां ओवरलैपिंग कंडक्टर परतें महत्वपूर्ण आंतरिक क्षमता पैदा करती हैं,HALA0600503R में एक सरल हेलिकल संरचना होती है जहां प्रत्येक मोड़ दो पड़ोसी मोड़ के ठीक बगल में होता है, कोई छिपी हुई परतें, कोई अप्रत्याशित प्रतिध्वनित मोड नहीं।

इन विशेषताओं को मिलाकर, SRF को 20GHz से बहुत ऊपर धकेल दिया जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि इंडक्टर निर्दिष्ट 5-20GHz आवृत्ति रेंज में बिना किसी स्व-प्रतिध्वनित नाच के शुद्ध इंडक्टर के रूप में संचालित होता है।5G FR2 अनुप्रयोगों के लिए (n257: 26.5-29.5GHz, n258: 24.25-27.5GHz), SRF का मार्जिन ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी को स्व-प्रतिध्वनित क्षेत्र तक पहुंचने से रोकने के लिए पर्याप्त है जहां Q तेजी से बिगड़ता है।

प्रमुख विनिर्देश

पीसीबी असेंबली के सर्वोत्तम अभ्यास

• सममित टिन किए हुए लीड:HALA0600503R में सममित, सीधे डिब्बाबंद तांबे के तार हैं जो लीड-मुक्त SAC305 रिफ्लो (पीक 245-250°C) और मैनुअल सोल्डरिंग के साथ प्रक्रिया-संगत हैं।350°C के तापमान पर 1-2 सेकंड के भीतर डिब्बाबंद लीड गीला हो जाता हैयह सममित नेतृत्व डिजाइन पिक-एंड-प्लेस के दौरान अभिविन्यास बाधाओं को समाप्त करता हैःइन्डक्टर एक ही विद्युत और यांत्रिक प्रदर्शन के साथ दोनों दिशाओं में डाला जा सकता है.
• ऊर्ध्वाधर माउंटिंगःआरएफ सिग्नल के निशान पर लंबवत कॉइल अक्ष को उन्मुख करें।यह अभिविन्यास समीपवर्ती निशानों और घटकों के लिए चुंबकीय क्षेत्र युग्मन को कम करता है, जो बहु-चैनल बीमफॉर्मर लेआउट में महत्वपूर्ण है जहां 28GHz पर चैनल-टू-चैनल अलगाव 30dB से अधिक होना चाहिएलंबवत से 15° का विचलन भी निकट-क्षेत्र युग्मन को 2-3dB तक बढ़ाता है, इसलिए प्लेसमेंट के दौरान संरेखण की जांच करें।
• न्यूनतम लीड लंबाईःपीसीबी पैड के किनारे के साथ अतिरिक्त लीड को धोने के बाद, प्रत्येक मिलीमीटर लंबवत लीड लगभग 0.8-1 जोड़ता है।0nH परजीवी श्रृंखला प्रेरकता का एक महत्वपूर्ण अंश जो प्रभावी प्रेरकता को ऊपर की ओर स्थानांतरित करता है और SRF को खराब करता है15 गीगाहर्ट्ज़ से ऊपर काम करने वाले डिजाइनों के लिए, ±0.2 मिमी से अधिक तंग लीड ट्रिमिंग सहिष्णुता की सिफारिश की जाती है।
• मैकेनिकल सिक्योरिटी:विद्युत सत्यापन और ट्यूनिंग के बाद, कम डाइलेक्ट्रिक आरएफ चिपकने वाला (εr < 3.5) का एक माइक्रो-डॉट लगाएं।0, हानि स्पर्श < 0.005 10GHz पर) कंपन और यांत्रिक सदमे के खिलाफ कॉइल शरीर को अस्थिर करने के लिए। यह कदम आईईसी 60068-2-64 के अनुसार यादृच्छिक कंपन परीक्षण के अधीन उत्पादों के लिए आवश्यक है।यह सत्यापित करें कि चिपकने वाला पूरी तरह से सख्त है और अनुरूप कोटिंग से पहले S11/S21 प्रतिक्रिया को नहीं बदला है.

आवेदन

• 5G मिमीवेव फ्रंट-एंड मॉड्यूल (n257/n258/n260):400mA पर शून्य संतृप्ति के साथ 7nH पूर्वाग्रह टी इंडक्टर 28GHz पर लगातार j176Ω प्रदान करता है, GaN PA ट्रांसमिशन चेन में आरएफ पथ से डीसी आपूर्ति को अलग करता है।
• GaN/GaAs पावर एम्पलीफायर बायस नेटवर्क:वायु-कोर निर्माण संतृप्ति-प्रेरित प्रेरण ड्रॉप को समाप्त करता है जो 2.4GHz से ऊपर काम करने वाले फेराइट-चोक पूर्वाग्रह टी में दक्षता को कम करता है।
• ऑप्टिकल ट्रांससीवर प्रतिबाधा मिलान (100G/400G):अति-उच्च Q और SRF >20GHz 25-56Gbaud PAM4 लेजर ड्राइवर और TIA इंटरफेस के लिए स्वच्छ मिलान नेटवर्क सक्षम करते हैं जहां निष्क्रिय घटक Q सीधे बैंडविड्थ को सीमित करता है।
• उपग्रह संचार ऊपर/नीचे कन्वर्टर्स:-55°C से +125°C तक व्यापक तापमान सीमा शून्य तापमान-निर्भर पारगम्यता बदलाव के साथ (μr = 1.)0 तापमान के बावजूद) ठंड से शुरू होने से लेकर पूर्ण शक्ति संचालन तक लगातार फ़िल्टर और मिलान प्रदर्शन बनाए रखता है.
• उच्च गति परीक्षण उपकरण:प्रत्येक बैच के अनुसार प्रदान की जाने वाली S2P टचस्टोन फाइलें हार्डवेयर बिल्ड से पहले ADS/HFSS/ माइक्रोवेव ऑफिस में सटीक सिमुलेशन को सक्षम करती हैं। यह 20GHz से ऊपर के ब्रॉडबैंड बायस टी और डीसी ब्लॉक डिजाइन के लिए आवश्यक है।

मूल्यांकन के नमूने के लिए हमसे संपर्क करें, अपने विशिष्ट आवृत्ति बैंड के लिए S2P टचस्टोन डेटा फ़ाइलें, या 0.30 मिमी आईडी प्लेटफॉर्म पर कस्टम प्रेरण मान।