Un induttore conico può sembrare adatto per il suo valore di induttanza, ma comportarsi diversamente dopo essere stato montato su una scheda RF. Nei Bias Tee a banda larga e nelle reti di polarizzazione a microonde, la capacità parassita, la lunghezza dei conduttori, la geometria del PCB e l'orientamento di montaggio influenzano tutti le prestazioni ad alta frequenza.

Per una selezione pratica, iniziare con l'intervallo di frequenza e la corrente DC richieste, quindi verificare il componente montato con dati RF misurati.

1. Iniziare con l'intervallo di frequenza e l'induttanza

All'estremità inferiore della banda operativa, la reattanza induttiva fornisce un utile primo controllo:

X_L=2ΠfL

Per un induttore da 120 nH, la reattanza ideale a 200 MHz è di circa 151 Ω.

Questo calcolo è utile a frequenze più basse, ma non dovrebbe essere utilizzato per prevedere direttamente il comportamento a 20 o 40 GHz.

All'aumentare della frequenza, la capacità tra le spire, la resistenza del conduttore, la geometria dei conduttori e l'accoppiamento del PCB diventano sempre più importanti. Il componente non si comporta più come un'induttanza concentrata ideale.

Per un choke a banda larga, la risposta misurata sull'intera banda operativa è quindi più utile della sola induttanza nominale.

2. Controllare S11 e S21 con un VNA

Per applicazioni RF a banda larga, i dati VNA dovrebbero essere esaminati prima di finalizzare il componente.

La specifica HALT20005 include dati di test tipici che coprono:

Componente meccanicamente stabile10 MHz–500 MHz

Componente meccanicamente stabile10 MHz–20 GHz

Componente meccanicamente stabile10 MHz–40 GHz

S21

A seconda della topologia di misurazione, S21 può aiutare a valutare il comportamento di trasmissione o isolamento RF.

Osservare l'intera scansione di frequenza per picchi inaspettati, regioni risonanti o deterioramento vicino all'estremità superiore della banda richiesta.

S11

S11 fornisce informazioni sulla risposta vista sulla porta RF. Le variazioni in S11 possono derivare dall'induttore, dalla transizione del PCB, dal dispositivo di test o da una combinazione di questi effetti.

Per la valutazione a banda larga, S11 e S21 dovrebbero quindi essere interpretati insieme al setup di test.

Figura consigliata: Risposta S11/S21 misurata HALT20005 da un test VNA effettivo.

La documentazione HALT20005 contiene anche dati di test che si estendono fino a 40 GHz, ma il record originale nota che gli effetti del dispositivo riducono l'accuratezza della misurazione in questo intervallo. Il risultato a 40 GHz dovrebbe quindi essere trattato come dati di riferimento piuttosto che come una risposta ideale del componente.

3. Non giudicare un induttore conico a banda larga solo dal SRF

La frequenza di auto-risonanza (SRF) è comunemente utilizzata nella selezione di induttori chip RF convenzionali.

Per un induttore conico a banda larga, un singolo valore SRF non descrive la risposta RF completa.

L'avvolgimento conico, la capacità distribuita, la geometria dei conduttori e l'ambiente di montaggio contribuiscono tutti al comportamento dipendente dalla frequenza. Per un progetto che copre diverse ottave, l'impedenza misurata e i dati dei parametri S sull'intera banda prevista sono più utili che affidarsi a un singolo numero di risonanza.

Ciò è particolarmente importante nei circuiti Bias Tee a banda larga e nei circuiti di alimentazione DC a microonde.

4. Il layout del PCB fa parte delle prestazioni RF

Alle frequenze delle microonde, il PCB e il montaggio del componente diventano parte della struttura RF.

Per HALT20005, l'installazione specificata posiziona l'estremità piccola del cono verso e perpendicolare alla linea di trasmissione RF. Il conduttore lato RF dovrebbe essere mantenuto il più corto possibile e il componente dovrebbe essere fissato con adesivo.Installazione consigliata

DC Bias → Induttore conico → Conduttore corto → Linea Microstrip RF

Mantenere:

· 

Componente meccanicamente stabile·

Induttore perpendicolare alla linea Microstrip ·

Induttore perpendicolare alla linea Microstrip · 

Componente meccanicamente stabileEvitare conduttori lunghi, area di anello eccessiva, angoli di montaggio incontrollati o spaziatura non necessaria dal PCB.

A 20–40 GHz, anche una connessione corta contribuisce alla struttura RF. Un componente misurato su un dispositivo potrebbe quindi mostrare una risposta diversa dopo essere stato installato su un PCB con geometria microstrip o lunghezza del conduttore diversa.

5. Controllare la corrente DC nominale

Un induttore conico utilizzato in un Bias Tee normalmente trasporta corrente DC fornendo isolamento RF dal percorso di polarizzazione.

Per HALT20005, la corrente massima specificata è 200 mA.

Se il circuito richiede più corrente, il componente non dovrebbe essere selezionato solo perché il suo intervallo di frequenza è adatto.

Una selezione pratica dovrebbe quindi considerare:

Intervallo di frequenza + Induttanza + Corrente DC + Risposta RF montata

6.  Induttore conico o induttore chip?

Un induttore conico non è automaticamente la scelta migliore per ogni progetto RF.Situazione di progettazione

Punto di partenza pratico

Posso selezionare un induttore conico solo in base all'induttanza?

No. Per progetti RF a banda larga, considerare anche la corrente DC, il comportamento parassita, il layout del PCB, la geometria di montaggio e i parametri S misurati sull'intera banda richiesta.

Perché l'estremità piccola dell'induttore conico dovrebbe essere rivolta verso la linea RF?

Per HALT20005, l'installazione consigliata posiziona l'estremità piccola verso e perpendicolare alla linea di trasmissione RF mantenendo corto il conduttore lato RF. Questo aiuta a controllare la geometria della connessione alla transizione RF.

Quando dovrei considerare un induttore conico invece di un induttore chip?

Un induttore conico vale la pena valutarlo quando un Bias Tee o un choke RF deve operare su un intervallo di frequenza molto ampio, in particolare quando la frequenza superiore si estende ben oltre la regione delle microonde. Per progetti a banda più stretta o altamente compatti, un induttore chip può essere più pratico.