Xi'an, Tiongkok — HOAN Microwave telah memperluas kemampuan manufaktur kumparan RF khusus untuk mendukung desain RF dan gelombang mikro di mana induktor katalog standar tidak dapat memenuhi persyaratan integrasi listrik, mekanik, atau PCB. Kemampuan ini mencakup kumparan inti udara mini, induktor khusus Q tinggi, dan struktur belitan kerucut broadband, dengan dukungan dari pengembangan belitan melalui karakterisasi RF.

Pada frekuensi GHz, mengganti kumparan beberapa putaran dapat menyelesaikan satu masalah dan menimbulkan masalah lainnya.

Semakin banyak putaran meningkatkan induktansi, tetapi putaran tersebut juga dapat meningkatkan kapasitansi antar putaran dan memindahkan resonansi diri pertama lebih dekat ke pita operasi. Memperpendek kumparan dapat menghemat ruang PCB sekaligus mengubah nada dan impedansi RF. Kabel yang lebih panjang dapat menyederhanakan perakitan tetapi menimbulkan induktansi tambahan setelah pemasangan.

Untuk pengembangan kumparan RF khusus, geometri belitan harus dipertimbangkan bersama dengan frekuensi target, Q, arus, dan ruang pemasangan yang tersedia.

Induktor Inti Udara Khusus untuk Desain RF GHz

HOAN memproduksi induktor inti udara mini dengan dimensi belitan dan struktur timah yang dapat dikonfigurasi.

Desain HOAN yang dipublikasikan menggambarkan bagaimana perubahan fisik yang relatif kecil dapat menghasilkan komponen RF yang berbeda:

Untuk HALA2000303R, spesifikasi yang dipublikasikan menyatakan SRF di atas 22 GHz, sedangkan rentang pengoperasian yang ditentukan adalah 1–18 GHz.

Perbedaan itu penting. Frekuensi resonansi mandiri pertama tidak secara otomatis dianggap sebagai batas frekuensi koil RF yang dapat digunakan.

Impedansi yang diperlukan, Q dan respons yang ditetapkan mungkin tidak dapat diterima sebelum resonansi pertama tercapai.

Geometri Gulungan Khusus untuk Batasan SRF, Q, dan Ukuran

Kumparan RF yang disederhanakan mengandung lebih dari sekadar induktansi nominalnya.

Perilaku kelistrikannya juga mencakup resistansi konduktor dan kapasitansi parasit terdistribusi:

L + R + Cp

Perkiraan frekuensi resonansi diri pertama dapat dinyatakan sebagai:

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp)

Meningkatkan induktansi dengan menambahkan belitan juga dapat meningkatkan Cp, tergantung pada jarak belitan dan geometri belitan.

Dalam jaringan bias kompak, misalnya, putaran tambahan dapat memberikan impedansi yang lebih tinggi pada ujung bawah pita yang diperlukan sekaligus membawa resonansi lebih dekat ke ujung atas.

Oleh karena itu, pengembangan adat mungkin melibatkan penyesuaian:

· hitungan giliran;

· diameter kawat;

·diameter belitan;

·nada berliku;

· panjang dan orientasi timah;

·amplop mekanis;

·kapasitas saat ini;

·frekuensi operasi yang diperlukan.

Untuk aplikasi di mana kerugian sangat penting, induktor khusus Q tinggi mungkin memerlukan keseimbangan yang berbeda antara ukuran konduktor, jumlah putaran, dan dimensi belitan dibandingkan kumparan yang dioptimalkan terutama untuk induktansi maksimum dalam ruang terbatas.

Struktur belitan berbentuk kerucut memberikan pilihan lain untuk aplikasi RF choke broadband. Geometri belitannya yang berubah dapat digunakan jika kumparan silinder konvensional tidak memberikan kombinasi respons broadband, impedansi, dan ruang pemasangan yang tersedia.

Dari Geometri Berliku hingga Kinerja RF Terukur

Sebuah kumparan dapat memenuhi target induktansinya pada meteran LCR dan masih berperilaku berbeda setelah dipasang pada PCB gelombang mikro.

Pada frekuensi yang lebih tinggi, struktur efektifnya mendekati:

Kumparan RF + kabel + sambungan solder + bantalan PCB + saluran transmisi

Kapasitansi bantalan dan induktansi kabel tambahan dapat menggeser respons resonansi yang terpasang dari pengukuran hanya komponen.

Hal ini menjadi sangat penting untuk:

·Jaringan bias penguat RF;

·sirkuit pencocokan gelombang mikro;

·RF broadband tersedak;

·ujung depan penerima berkecepatan tinggi;

· modul komunikasi;

·peralatan pengujian dan pengukuran.

HOAN menggunakan peralatan pengukuran frekuensi tinggi, termasuk Vector Network Analyzer, untuk karakterisasi komponen RF.

Untuk induktor RF tertentu, data S2P Touchstone juga dapat disediakan sehingga para insinyur dapat mengevaluasi perilaku yang bergantung pada frekuensi dalam perangkat lunak simulasi RF daripada hanya mengandalkan model induktor gabungan yang ideal.

Dalam ADS, HFSS, atau alur kerja simulasi RF lainnya, model S2P dapat memberikan representasi yang lebih realistis dari komponen yang dikarakterisasi saat frekuensi pengoperasian mendekati ujung atas pita yang ditentukan.

Mengapa Informasi PCB Penting dalam Proyek Kumparan RF Khusus

Permintaan untuk “20 ​​nH” tidak memberikan informasi yang cukup untuk banyak desain gelombang mikro.

Dua kumparan dengan induktansi nominal yang sama dapat berperilaku berbeda karena:

jumlah putaran, nada, diameter konduktor, geometri timah, dan parasit pemasangan.

Informasi PCB menjadi sangat berharga ketika:

·frekuensi operasi dekat dengan komponen SRF;

·panjang timah harus diminimalkan;

·jejak yang tersedia sangat terbatas;

·koil digunakan dalam jaringan yang cocok;

·rangkaian memerlukan impedansi terkontrol pada pita lebar.

Tata letak PCB atau gambar modul dapat mengungkapkan batasan yang tidak terlihat dari spesifikasi induktansi saja.

Misalnya, memutar atau mengubah posisi kabel agar sesuai dengan modul kompak dapat mengubah struktur parasit yang terpasang. Pada beberapa GHz, penyesuaian mekanis tersebut juga dapat menjadi penyesuaian RF.

Parameter Kumparan RF untuk Menyediakan Pengembangan Kustom

Menyediakan kondisi desain utama di awal mengurangi iterasi prototipe yang tidak perlu.

Sebuah prototipe kemudian dapat dievaluasi untuk induktansi, geometri dan respon RF sebelum parameter belitan ditetapkan untuk produksi.

Jika resonansi atau impedansi yang diukur tidak sesuai dengan kebutuhan rangkaian, perubahan pada jumlah putaran, pitch, diameter, atau geometri sadapan dapat dievaluasi pada iterasi berikutnya.

Mendukung Bias RF, Desain Modul Pencocokan dan Microwave

Kumparan RF khusus biasanya dipertimbangkan ketika komponen standar memenuhi satu persyaratan tetapi tidak memenuhi persyaratan lainnya.

Jaringan bias mungkin memerlukan lebih banyak impedansi broadband.

Rangkaian yang cocok mungkin memerlukan induktansi kecil dengan kerugian rendah.

Modul gelombang mikro kompak mungkin hampir tidak memiliki kebebasan untuk panjang kabel atau orientasi komponen.

Dalam kasus ini, memilih berdasarkan induktansi nominal saja menyebabkan terlalu banyak perilaku RF yang tidak terdefinisi.

Kemampuan manufaktur koil RF khusus HOAN dimaksudkan untuk menghubungkan desain belitan lebih dekat dengan persyaratan akhir listrik dan mekanik rangkaian.