Induktor Broadband 1800nH Tugas Berat Kumparan Choke RF 10MHz - 20GHz

Ikhtisar Produk

HALT60008 adalah induktor kerucut broadband yang dioptimalkan untuk jaringan injeksi DC bias tee arus tinggi. Induktor ini menyediakan induktansi nominal 1800 nH (1,8 µH) yang mencakup 10 MHz hingga 20 GHz, dililit dengan kawat tembaga halus 0,08 mm dan diberi peringkat untuk arus bias DC kontinu 500 mA. Rentang suhu operasi adalah -55°C hingga +125°C.

Spesifikasi Teknis

Desain Sirkuit Bias Tee dengan Penanganan Arus DC 500 mA

Dalam bias tee, induktor choke harus secara bersamaan menghantarkan arus bias DC ke perangkat aktif dan menghadirkan impedansi RF tinggi di seluruh lebar pita sinyal. HALT60008 direkayasa secara khusus untuk aplikasi di mana kedua tuntutan tersebut substansial—500 mA arus DC dikombinasikan dengan isolasi RF broadband dari 10 MHz hingga 20 GHz.

Topologi Sirkuit

• Jalur RF Melalui: Jalur mikrostrip 50-Ω atau pandu gelombang koplanar yang menghubungkan Port 1 ke Port 2. Ujung puncak sempit induktor disolder langsung ke jejak ini di persimpangan tee.
• Injeksi Bias DC: Ujung dasar yang lebar terhubung ke bantalan umpan DC. Jaringan kapasitor bypass broadband (100 pF paralel dengan 10 nF keramik) mengalihkan RF sisa ke bidang tanah.
• Karakteristik Jalur DC: Pada peringkat 500 mA, resistansi DC lilitan sekitar 1,8 Ω menghasilkan penurunan tegangan ~0,9 V. Konstruksi inti udara memastikan induktansi tetap konstan terlepas dari tingkat arus DC—tidak ada efek saturasi magnetik.
• Isolasi RF: Induktansi 1800 nH menghasilkan impedansi >2,0 kΩ di seluruh pita yang diberi peringkat, setara dengan isolasi RF-ke-DC >66 dB yang direferensikan ke 50 Ω.

Analisis Termal untuk Operasi Kontinu 500 mA

Menjalankan 500 mA melalui konduktor 80 µm memerlukan desain termal yang terverifikasi. HALT60008 direkayasa untuk titik operasi ini melalui langkah-langkah berikut:

• Bahan Konduktor: Tembaga konduktivitas tinggi bebas oksigen (OFHC, 99,99% Cu) meminimalkan resistansi DC. Pada suhu ambien 25°C, DCR tipikal sekitar 1,8 Ω, menghasilkan disipasi I²R sekitar 450 mW pada arus yang diberi peringkat.
• Kontrol Kenaikan Suhu: ΔT yang ditentukan ≤15°C mencegah loop umpan balik koefisien suhu positif di mana suhu yang lebih tinggi meningkatkan resistivitas tembaga (+0,39%/°C), yang semakin meningkatkan disipasi.
• Mekanisme Pendinginan: Konstruksi inti udara yang terbuka memancarkan dan mengkonveksi secara alami. Celah udara 0,5 mm di sekitar badan kumparan mendukung operasi yang diberi peringkat. Tidak ada senyawa enkapsulasi yang menjebak panas di dalam.
• Margin Isolasi: Enamel poliimida diberi peringkat untuk operasi kontinu 200°C. Pada kondisi terburuk suhu ambien +125°C dengan pemanasan mandiri 15°C (140°C sambungan), isolasi beroperasi dengan ruang kepala 60°C.
• Kerugian Inti Nol: Berbeda dengan choke ferit yang mendisipasikan energi tambahan melalui histeresis dan arus eddy, HALT60008 inti udara tidak memiliki komponen kerugian magnetik. Semua disipasi berasal dari kerugian I²R tembaga yang dapat diprediksi saja.

Prosedur Perakitan Langkah demi Langkah

Langkah 1 — Penyelarasan & Orientasi Fisik

Posisikan ujung kecil (ujung kerucut) induktor menghadap ke bawah, tegak lurus (≈90°) terhadap jalur mikrostrip transmisi RF. Penyimpangan sudut memperkenalkan kopling medan asimetris yang menurunkan kehilangan pengembalian S11 di atas 15 GHz.

Langkah 2 — Koneksi Timbal Puncak

Solder timbal terbang puncak langsung ke jejak mikrostrip 50-Ω. Potong timbal antara fillet solder dan putaran lilitan pertama hingga ≤0,3 mm. Pada 20 GHz, bahkan timbal berlebih 0,5 mm menambahkan sekitar 0,3 nH induktansi parasit seri, yang secara terukur menggeser kecocokan input.

Langkah 3 — Timbal Dasar ke Node Bias DC

Solder timbal dasar yang lebar ke bantalan input bias DC. Tempatkan kapasitor bypass keramik 100 pF dan 10 nF dalam jarak 1 mm dari bantalan ini untuk meminimalkan loop induktif antara choke dan referensi ground RF.

Langkah 4 — Stabilisasi Epoksi

Oleskan satu titik mikro (~diameter 0,3 mm) epoksi non-konduktif, rendah penguapan (direkomendasikan Epotek H70E atau H65) ke sisi lilitan di mana ia bersentuhan dengan substrat. Langkah ini wajib: tanpa perbaikan epoksi, kumparan inti udara dapat bergetar di bawah eksitasi akustik atau mekanis, memodulasi jarak antar putaran (efek mikrofonik) dan menimbulkan noise fase. Jangan enkapsulasi kumparan sepenuhnya—dielektrik berlebih menambah kapasitansi shunt yang tidak diinginkan.

Langkah 5 — Profil Termal Penyolderan

Suhu ujung mikro-solder terkontrol: 280–320°C. Waktu penahanan: ≤3 detik per sambungan. Kawat 0,08 mm mentolerir pemanasan sedikit lebih lama daripada varian 0,05 mm yang sangat halus. Sepenuhnya kompatibel dengan solder SAC305 bebas timbal dan paduan solder eutektik emas-timah (AuSn) atau timbal-timah (PbSn) dengan titik leleh tinggi.

Keandalan Lingkungan

• Siklus Suhu: Tidak ada ketidakcocokan CTE. Lilitan tembaga adalah satu-satunya bahan struktural. Tidak ada antarmuka ferit-ke-tembaga atau keramik-ke-tembaga yang retak di bawah siklus termal antara -55°C dan +125°C.
• Ketahanan Getaran: Dengan perbaikan titik epoksi diterapkan, rakitan lulus MIL-STD-202 Metode 204 (getaran) dan Metode 213 (kejutan mekanis). Massa rendah struktur inti udara menjaga resonansi mekanis di atas spektrum eksitasi yang umum.
• Penyimpanan: Masa simpan terperingkat 12 bulan bila disimpan pada 20–25°C dan 40–60% RH dalam kemasan waffle anti-statis. Timbal berlapis emas/timah tahan terhadap oksidasi selama penyimpanan.

Skenario Aplikasi berdasarkan Pasar

Pertanyaan yang Sering Diajukan

T: Bisakah HALT60008 menangani arus intermiten di atas 500 mA?
J: Peringkat 500 mA adalah untuk operasi DC kontinu pada suhu ambien +125°C. Arus yang lebih tinggi secara intermiten dimungkinkan asalkan disipasi rata-rata waktu tetap dalam batas ΔT ≤ 15°C. Untuk operasi berkelanjutan di atas 500 mA, hubungi Hoan mengenai opsi kumparan kerucut ukuran kawat khusus.

T: Apakah Hoan menyediakan model 3D untuk integrasi mekanis?
J: Ya. Model STEP 3D lengkap dan data simulasi parameter S frekuensi tinggi (.s2p) dari 10 MHz hingga 20 GHz tersedia untuk mendukung integrasi CAD dan desain sirkuit RF. Model EM 3D HFSS yang dapat diparameterkan juga dapat disediakan untuk simulasi bersama PCB.

T: Apa persyaratan penyimpanan untuk mencegah noda timbal?
J: HALT60008 dikirim dalam kemasan waffle anti-statis standar. Simpan pada 20–25°C dan 40–60% RH di lingkungan ruang bersih. Timbal berlapis emas/timah tahan terhadap oksidasi, dan masa simpan yang direkomendasikan adalah 1 tahun dalam kondisi ini.

T: Bagaimana model ini dibandingkan dengan varian HALT60008A?
J: Keduanya memiliki spesifikasi inti yang identik (1800 nH, kawat 0,08 mm, 10 MHz–20 GHz, 500 mA). Dokumentasi HALT60008 memberikan panduan spesifik aplikasi untuk desain sirkuit bias tee, analisis termal untuk operasi DC kontinu 500 mA, kualifikasi keandalan lingkungan, dan SOP perakitan lima langkah yang terperinci. Dokumentasi HALT60008A mencakup prinsip-prinsip elektromagnetik geometri kerucut dan panduan integrasi tujuan umum. Pilih berdasarkan apakah alur kerja utama Anda adalah desain bias tee atau dekopling RF umum.

T: Berapa waktu tunggu produksi?
J: Unit stok dikirim dalam waktu 3 hari kerja. Pesanan produksi biasanya dikirim dalam waktu 15–25 hari kerja tergantung pada kuantitas. Hubungi Hoan untuk waktu tunggu saat ini dan harga volume.