2000nH Induktor Broadband Ultra Wideband Microwave Induktor 10MHz - 40GHz

Ringkasan Produk

HALT68005 adalah induktor kerucut broadband untuk jaringan bias RF gelombang milimeter dan optoelektronik berkecepatan tinggi yang beroperasi dari 10 MHz hingga 40 GHz. Induktor ini memberikan induktansi nominal 2000 nH (2,0 µH)—tertinggi dalam seri produk induktor kerucut broadband—dengan toleransi ±20% pada 10 MHz. Komponen ini dililit dengan kawat tembaga bebas oksigen ultra-halus 0,05 mm (50 µm) dalam geometri kerucut yang meruncing secara kontinu, diberi peringkat untuk arus DC kontinu 200 mA pada suhu -55°C hingga +125°C.

Induktor solenoid standar dengan induktansi 2000 nH akan beresonansi sendiri di bawah 500 MHz karena kapasitansi parasit antar belitan yang terkonsentrasi. HALT68005 mengatasi hal ini melalui arsitektur kerucutnya yang meruncing: diameter belitan meningkat secara kontinu dari OD ~0,40 mm yang sempit di puncak hingga dasar yang lebih lebar, mendistribusikan kapasitansi parasit di sepanjang gradien mekanis daripada memusatkannya pada satu produk LC. Hasilnya adalah respons impedansi tinggi yang datar dan bebas resonansi yang mencakup 10 MHz hingga 40 GHz—rasio frekuensi 4000:1 dalam satu komponen 3,0 mm.

Konfigurasi kawat 0,08 mm opsional tersedia berdasarkan pesanan khusus untuk aplikasi yang membutuhkan arus DC lebih tinggi pada bandwidth atas yang berkurang. Konstruksi inti udara menghilangkan saturasi magnetik, mempertahankan induktansi penuh 2000 nH di seluruh rentang DC 0–200 mA. Setiap unit dikarakterisasi dengan perlengkapan: data Touchstone .s2p (10 MHz–40 GHz, 201 titik, TRL-de-embedded ke bidang referensi timbal komponen) tersedia untuk impor langsung ke simulator sirkuit RF.

Spesifikasi Teknis Lengkap

Bagaimana Geometri Kerucut Memungkinkan Bandwidth 4000:1

Mencapai operasi kontinu dari 10 MHz hingga 40 GHz memerlukan penyelesaian dua kendala fisik yang berlawanan secara bersamaan. Induktansi 2000 nH yang dibutuhkan untuk pemblokiran 10 MHz menuntut jumlah belitan yang tinggi, yang secara alami meningkatkan kapasitansi parasit antar belitan dan menurunkan frekuensi resonansi sendiri. Batas atas 40 GHz menuntut kapasitansi minimal, yang mendukung lebih sedikit belitan dan induktansi yang lebih rendah.

Lilitan kerucut menyelesaikan pertukaran ini melalui pemisahan spasial fungsi frekuensi rendah dan frekuensi tinggi:

• Puncak (Ujung Sempit, ~0,40 mm OD): Belitan pertama, dengan diameter terkecil, terhubung ke jalur microstrip 50-Ω. Area permukaan minimal yang saling berhadapan di antara belitan yang berdekatan menghasilkan kapasitansi shunt yang dapat diabaikan pada sambungan sinyal. Ini mempertahankan jalur transmisi gelombang milimeter hingga 40 GHz.
• Taper Tengah Badan: Diameter belitan meningkat secara progresif di sepanjang panjang lilitan 3,0 mm. Setiap belitan berkontribusi kapasitansi yang sebanding dengan diameternya, tetapi nilainya didistribusikan daripada dijumlahkan pada satu node listrik.
• Dasar (Ujung Lebar): Belitan terakhir, dengan diameter terbesar, mengemas sebagian besar induktansi 2000 nH untuk pemblokiran frekuensi rendah. Kontribusi mereka terhadap kapasitansi parasit secara fisik berjauhan dari sambungan RF, terisolasi oleh transisi impedansi yang meruncing.

Hasilnya adalah komponen yang SRF efektifnya melebihi 40,0 GHz—dibatasi oleh parasit perlengkapan uji, bukan oleh lilitan itu sendiri—sambil mempertahankan 2000 nH induktansi pemblokiran di ujung frekuensi rendah.

Kinerja Operasional Multi-Frekuensi

Setiap unit menjalani karakterisasi VNA pada perlengkapan microstrip gelombang milimeter yang dikalibrasi dengan de-embedding TRL:

Keunggulan Kinerja Utama

• Rentang Broadband Ekstrem (10 MHz – 40 GHz): Memberikan isolasi RF yang kontinu dan datar dari frekuensi MHz rendah hingga gelombang milimeter, menggantikan beberapa induktor bertingkat dalam satu komponen.
• Lilitan Kawat Ultra-Halus 0,05 mm: Dililit dengan kawat tembaga 50 µm untuk mencapai 2000 nH sambil mempertahankan jejak 3,0 mm yang sangat ringkas dengan kapasitansi parasit minimal untuk operasi 40 GHz.
• Menghilangkan Resonansi Bertingkat: Solusi satu komponen menekan penurunan sinyal dan distorsi fase yang disebabkan oleh bias induktor multi-tahap.
• Perlindungan Saturasi Inti Udara: Mencegah saturasi magnetik pada tingkat arus tinggi, memastikan stabilitas induktansi dan kinerja Q tinggi di bawah suhu dan bias DC yang bervariasi.
• Timbal Terbang yang Dapat Disolder: Timbal terbang tembaga berlapis emas/timah standar di kedua ujungnya untuk integrasi pada sirkuit microstrip gelombang mikro dan gelombang milimeter.

Analisis Perbandingan: HALT68005 vs. HALT60005

Panduan Perakitan

1. Orientasi: Ujung kecil (ujung kerucut) tegak lurus (≈90°) terhadap jalur microstrip transmisi RF. Pemasangan yang tidak tegak lurus menurunkan S11 di atas 20 GHz.
2. Potong Timbal: Jaga timbal terbang puncak antara fillet solder dan belitan pertama ≤0,3 mm. Pada 40 GHz, bahkan kawat timbal 0,5 mm bertindak sebagai induktor parasit yang signifikan, menimbulkan pantulan yang tidak diinginkan dan degradasi sinyal.
3. Koneksi Dasar: Solder ujung lebar ke pad bias DC. Tempatkan kapasitor bypass dalam jarak 1 mm untuk meminimalkan loop induktif antara choke dan ground.
4. Perbaikan Epoksi (wajib): Oleskan titik mikro epoksi non-konduktif, rendah penguapan (Epotek H70E atau H65) di sisi lilitan. Ini mencegah getaran mikrofonik resonan di bawah eksitasi mekanis.
5. Penyolderan: Suhu ujung solder mikro terkontrol 280–320°C selama ≤2 detik per sambungan. Kawat 0,05 mm mencapai suhu penyolderan hampir seketika; pemanasan yang berkepanjangan menganil tembaga dan mengubah taper presisi. Kompatibel dengan paduan solder SAC305, eutektik AuSn, dan PbSn.

Aplikasi

• Tee bias transceiver optik 40 Gbps / 100 Gbps (TOSA/ROSA)
• Distribusi DC elemen antena phased-array 5G NR FR2 (28 GHz / 39 GHz)
• Jaringan bias transponder komunikasi satelit pita Ka
• Tee bias penguat frekuensi VNA gelombang milimeter
• Dekopling jaringan bias radar otomotif (77 GHz)
• Dekopling bias balik fotodioda berkecepatan tinggi di penerima koheren

Pertanyaan yang Sering Diajukan

T: Mengapa induktor kerucut 2000 nH tunggal lebih disukai daripada mengkaskade beberapa induktor?
J: Mengkaskade induktor bernilai besar dengan induktor bernilai kecil menciptakan sirkuit LC parasit di sambungan mereka, menimbulkan penurunan resonansi yang tajam di pita gelombang mikro. HALT68005 menggabungkan induktansi 2000 nH dengan arsitektur kerucut yang meruncing, mencapai isolasi kontinu dan bebas resonansi dari 10 MHz hingga 40 GHz dalam satu komponen tanpa parasit sambungan.

T: Apakah kawat 0,05 mm cukup tahan lama untuk lingkungan bergetar tinggi tingkat strategis?
J: Meskipun kawat 0,05 mm sangat halus, massa rendah kumparan kerucut inti udara mengurangi kerentanannya terhadap guncangan mekanis. Ketika diamankan dengan benar dengan titik mikro epoksi rendah penguapan di sisi lilitan, rakitan ini lulus uji getaran dan guncangan mekanis tingkat strategis (MIL-STD-202, Metode 204 & 213). Tidak ada inti ferit yang retak karena ketidakcocokan CTE.

T: Mengapa batas frekuensi atas diberi peringkat 40 GHz?
J: Peringkat 40 GHz dicapai melalui kawat ultra-halus 0,05 mm, yang meminimalkan kopling kapasitif antara belitan lilitan ke minimum praktis. Hal ini memungkinkan induktor untuk mempertahankan keadaan impedansi tinggi induktifnya tanpa memasuki resonansi paralel, memastikan pelindung kontinu hingga 40,0 GHz. Di atas frekuensi ini, parasit pad dan keterbatasan perlengkapan mendominasi respons yang tampak daripada lilitan itu sendiri.