Induktor Ultra Broadband 550nH ±20% Micro Wire Bebas Resonansi Bias Tee RF Choke 50MHz - 40GHz

HALT40005 Ultra-Broadband Conical Inductor | 550nH ±20% Micro-Wire Resonance-Free Bias Tee RF Choke (50MHz - 40GHz)

Mengapa 40 GHz dan 550 nH Tidak Dapat Berdampingan dalam Solenoid

Ambil induktor silinder standar yang dililit untuk menghasilkan induktansi 550 nH. Jumlah lilitan yang dibutuhkan—mengingat faktor bentuk yang praktis—akan cukup besar sehingga kapasitansi lilitan-ke-lilitan kumulatif beresonansi dengan induktansi kumparan di antara 200 MHz dan 400 MHz. Di atas frekuensi tersebut, impedansi runtuh dari induktif menjadi kapasitif, dan komponen tersebut berhenti berfungsi sebagai choke. Ini bukan cacat manufaktur; ini adalah konsekuensi langsung dari geometri lilitan yang seragam.

The HALT40005 menghindari batasan ini dengan meninggalkan lilitan yang seragam. Sebaliknya, lilitan dililit dalam kerucut yang terus menerus meruncing—sempit di satu ujung, lebar di ujung lain. Karena lilitan yang berdekatan memiliki diameter yang berubah secara progresif, tidak ada dua pasangan lilitan yang memiliki luas permukaan yang menghadap identik. Kapasitansi parasit yang ada terdistribusi secara spektral daripada terkonsentrasi pada satu produk LC. Di ujung puncak yang sempit, di mana lilitan terhubung ke jalur microstrip 50-Ω, diameter lilitan mendekati 0,40 mm dan kapasitansi shunt ke bidang ground dapat diabaikan. Di pangkal yang lebar, lilitan yang lebih besar mengakumulasi reaktansi pemblokiran penuh 550 nH, efektif hingga 50 MHz. Di antara kedua ekstrem ini, transisi impedansi mulus dan berkelanjutan—tidak ada resonansi diri, tidak ada lekukan S21.

HALT40005 dililit dari kawat tembaga bebas oksigen 0,05 mm (50 µm) dengan isolasi poliimida, diberi peringkat untuk arus DC kontinu 200 mA dengan kenaikan suhu dijaga di bawah 15°C. Frekuensi resonansi diri melebihi 40,0 GHz, dikonfirmasi oleh pengukuran VNA pada perlengkapan uji microstrip yang dikalibrasi TRL. Varian kawat 0,08 mm opsional tersedia berdasarkan pesanan khusus untuk aplikasi yang membutuhkan arus bias lebih tinggi dengan mengorbankan sekitar 5 GHz bandwidth atas.

Data Kinerja di Seluruh Lingkup Operasi

Referensi Spesifikasi

Bias Tee Optoelektronik: Satu Komponen Menggantikan Tiga

Dalam bias tee optik transceiver 400G konvensional, jaringan injeksi DC mungkin menggunakan kaskade tiga induktor—mungkin 1 µH, 100 nH, dan 10 nH—masing-masing mencakup sebagian spektrum. Sambungan antara komponen-komponen ini membentuk tangki LC paralel yang tidak disengaja yang beresonansi dalam kisaran 3–8 GHz, menghasilkan penurunan S21 mid-band yang khas yang menurunkan linearitas mata PAM4.

HALT40005 meruntuhkan kaskade tiga induktor ini menjadi satu komponen 3,0 mm. Karena geometri kerucut memberikan gradien impedansi yang berkelanjutan daripada tiga keadaan induktif diskrit, tidak ada sambungan, tidak ada sirkuit tangki parasit, dan tidak ada penurunan mid-band. S21 yang terukur dari bias tee yang dirakit dengan benar menggunakan HALT40005 datar dalam ketidakpastian pengukuran perlengkapan dari 50 MHz hingga 40 GHz. Bagi desainer transceiver optik, ini berarti choke tidak lagi menjadi elemen pembatas dalam anggaran saluran.

Persyaratan Perakitan Fisik

1. Koneksi sisi ujung: Ujung kerucut yang sempit disolder ke jejak microstrip atau waveguide koplanar 50-Ω. Pasang kumparan tegak lurus terhadap bidang papan. Penyimpangan apa pun dari orientasi 90° menciptakan kopling medan asimetris yang meningkatkan S11 pada frekuensi gelombang milimeter.
2. Eksposur timbal di ujung: Panjang kabel terbang antara fillet solder dan lilitan pertama harus ≤0,3 mm. Setiap tambahan 0,5 mm timbal yang terbuka memperkenalkan sekitar 0,3 nH induktansi seri parasit—cukup untuk menggeser kecocokan input di atas 30 GHz secara terukur.
3. Perutean DC timbal pangkal: Ujung kerucut yang lebar terhubung ke node input bias DC. Tempatkan kapasitor keramik 100 pF secara paralel dengan kapasitor 10 nF dalam jarak 1 mm dari pad ini untuk mem-shunt kebocoran RF apa pun ke ground.
4. Stabilisasi mekanis: Pasang badan kumparan dengan satu titik mikro (≤0,3 mm diameter) epoksi Epotek H70E dengan emisi gas rendah di sisi lilitan. Ini menghilangkan modulasi spasi lilitan mikrofonik yang menghasilkan pita samping noise fase.
5. Anggaran termal sambungan solder: Ujung besi pada 280–320°C. Batas waktu: 2 detik. Konduktor 50 µm mencapai suhu solder dalam sepersekian detik; pemanasan yang diperpanjang menganil tembaga dan dapat secara permanen mengubah bentuk taper presisi.

Lingkup Aplikasi

• Injeksi bias DC driver laser dan TIA dalam modul TOSA dan ROSA 100G/400G/800G
• Bias gerbang LNA GaAs pHEMT dan bias drain GaN HEMT di penerima dan pemancar pita Ka
• Dekopling bias balik dioda fotodioda berkecepatan tinggi dalam rantai deteksi koheren
• Jaringan pengembalian DC sakelar dioda PIN dan attenuator langkah digital
• Distribusi daya bias elemen antena susunan bertahap 5G mmWave (FR2)
• Bias front-end penerima perang elektronik dan SIGINT (0,05–40 GHz)

Pertanyaan dari Lapangan

T: Bagaimana HALT40005 berbeda dari HALT40005A dan HALT40005B?
J: Induktor inti—550 nH, kawat 0,05 mm, kerucut inti udara 50 MHz–40 GHz—adalah komponen identik yang diproduksi di jalur produksi yang sama. Ketiga varian berbeda dalam fokus dokumentasi aplikasinya: HALT40005A melayani choking ultra-wideband serbaguna; HALT40005B memberikan kualifikasi keandalan khusus optoelektronik dan panduan pengelasan wedge; HALT40005 menekankan integrasi bias tee bebas resonansi dengan instruksi perakitan tingkat modul. Pilih varian yang dokumentasi pendukungnya paling sesuai dengan alur kerja desain Anda.

T: Driver laser kami menarik 190 mA. Lembar data mengatakan maksimum 200 mA. Apakah itu margin yang cukup?
J: Pada 190 mA, disipasi I²R kira-kira 72 mW (berdasarkan DCR lilitan tipikal 2,0 Ω). ΔT yang dihasilkan kira-kira 12°C—nyaman dalam batas desain 15°C. Cadangan arus 10% memberikan margin yang memadai untuk variasi DCR unit-ke-unit dan kenaikan suhu sekitar di dalam selungkup modul.

T: Orientasi fisik apa yang memberikan S11 terbaik di atas 30 GHz?
J: Pemasangan tegak lurus (sumbu kumparan pada 90° terhadap bidang papan, ujung puncak disolder langsung ke microstrip) secara konsisten menghasilkan return loss terbaik di atas 30 GHz. Pemasangan horizontal dengan tikungan 90° pada timbal puncak dimungkinkan dalam modul yang dibatasi ketinggian tetapi memperkenalkan induktansi parasit tambahan pada tikungan. Jika pemasangan horizontal diperlukan, Hoan merekomendasikan simulasi EM 3D dari geometri tikungan timbal tertentu menggunakan data .s2p yang disediakan.