ブロードバンドRFおよびマイクロ波回路では,インダクターは名目インダクタンスだけで評価することはできません.より高い周波数では,コンポーネントの寄生電容量,電導電阻,電流電圧の電流電容量,電流電圧の電流電容量,電流電流電圧の電流電容量,電流電流電圧の電流電容量,電流電流電流電容量,電流電流電流電容量,電流電流電流電流電容量,電流電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電容量,電流電流電源,電流電流マウントジオメトリ,リード長さ,自己共鳴周波数,および伝送線との相互作用は,データシートに印刷されたインダクタンス値と同じくらい重要になる可能性があります.

ブロードバンドバイアスネットワークやマイクロ波アンプやRFテストモジュールなどで周波数信号の経路を著しく妨害することなく,直流電流を運ぶ必要がある他の回路.

従来の円筒形コイルとは異なり,円筒形インダクタには,一端からもう一端へと徐々に変化する回転直径があります.単純な理想的誘導力ではなく,分散した電気構造を生成します.正しく設計され設置された場合,多くの従来の単体幾何学インダクタよりも広い周波数範囲で有用なRFインペダントを提供することができます.

この記事では,円形誘導器の背後にある電磁原理,バイアス・ティとRFバイアスネットワークにおける役割,自己共鳴周波数の重要性,Sパラメータが 高周波の性能を評価するためにどのように使用できるかHALT20005 円形誘導器は,各RF回路に1つのコンポーネントが適している証拠ではなく,実用的な製品例として参照されています.

円形 インダクタ は 何 です か

円形インダクタは,角型または円形構造に形成された空気コア巻きです.巻きの片端は直径が小さいが,反対端は直径が大きい.

部品はフェライトや粉末磁性コアを使用していないため,その誘導力は主に導体を取り巻く磁場によって生成されます.この空気コア構造は,磁気コアの飽和を避け,磁気材料に関連したヒステレシス損失を排除.

しかし,RFインダクタは理想的な集積された部品ではありません.その電気的振る舞いは以下のとおりです.

■ 意図された誘導力

■ 連続電導体の抵抗

■ ターン間容量

■ PCBまたはホイジングへの容量

■ 鉛インダクタンス

■ 皮膚効果と近所効果による損失

■ 放射線と近隣の構造への結合

比較的低い周波数では,誘導式項が優勢である.周波数が増加するにつれて,これらの寄生効果は徐々にコンポーネントのインピーダンスを変化させる.

HALT20005は,インダクタンスが120 nH ±20%,a0.05mmの線直径, 最大電流200mA, 動作周波数範囲は200 MHzから40 GHz動作温度範囲は−55°Cから+125°C.

これらの値は,製品の名目設計限界を記述していますが,部品が200MHzから40GHzのあらゆる周波数で完璧な120nHインダクタとして振る舞うことを意味しません.

なぜ 従来 の 感電器 の モデル が 微波 周波数 で 誤り に なる の か

理想の誘導体では,反応量は一般的に以下のように表される.

XL=2πfLX_L=2\pi fLXL =2πfL

この方程式によると,誘導反応力は周波数が上がるにつれて増加します.理論上は 数千ギガヘルツで 数百メガヘルツよりも大きなインパデントを提示します.

この理想的な関係を無限に続かないのです 理想的な関係性を無限に続かないのです

単純化された高周波等価回路には,一般的に以下のものが含まれる.

■ 誘導力 LLL

■ シリアル抵抗 RsR_sRs

■ 寄生体容量 CpC_pCp

寄生電容は回転間,巻き込みとマウント表面間,部品と周囲の導電構造の間にある.

周波数が増加するにつれて,電容反応量は減少する.最終的に,誘導効果と電容効果は,共鳴状態を生み出すのに十分な強度で相互作用する.

RF誘導器の自己共鳴周波数は?

について自動共鳴周波数簡略化してSRF, は,インダクタの効果的インダクティブ反応量と寄生容量反応量が相互にバランスをとる周波数である.第1の支配的なSRF以下では,その構成要素は一般的に主として誘導体として振る舞う.

接近共鳴では,インピーデントがピークに達し,その部品は以下に非常に敏感になる.

■ PCB レイアウト

■ 試験装置

■ 鉛の長さ

■ 地間隔

■ 近くにある金属

■ 粘着剤とサポート材料

■ カリブレーション基準平面

rezonance の上では,従来の集積式誘導体モデルはもはや十分ではないかもしれない.その構成要素は容量性,分散性,または多重共振性行動を示すことができる.

この理由から操作周波数最大40GHzまで自動的に次のように解釈されるべきではない.

■ 帯域全体でインダクタンスが正確に120nHにとどまる.

■ 抵抗が40 GHzまで継続的に増加する.

■ 各施設で同じ SRF が適用される.

■ 配列の性能は,配列から独立している.

■ 感应器は40GHz設計に適しています.

より正確な解釈は,その部品は,指定された高周波範囲内で使用するために設計され評価されているということです.最終的な適性については,顧客の実際の回路とマウント構成で確認する必要があります..

円形幾何学がブロードバンド RF 性能をサポートする方法

円形形の主な利点は,直径,回転幾何学,および長さに沿って寄生パラメータを分散した回転を創造することです.

従来の円筒型空気コアインダクタには比較的均質な直径がある.そのため,回転はより均質なインダクタンスと容量関係を持つ傾向がある.

円形巻きは違います 形状が徐々に狭い端から広い端へと変化しますコイルの異なるセクションは,異なる局所的な誘導性および容量特性に貢献します..

音響が消えないのです変化する幾何学は,狭い共鳴の周りにすべての寄生効果を集中させるのではなく,より広い周波数範囲に共鳴の振る舞いを分散するのに役立ちます.

部品の動作は分布式 RF 構造単一の完全な集積要素よりも

これは,技術者がより広い周波数範囲で有用なRF隔離を必要とするブロードバンド回路のために円形感電器が考慮される理由の一つです.

実際の業績は,以下に左右されます.

■ ターンカウント

■ 円角

■ 最小直径と最大直径

■ 線直径

■ 回転間隔

■ 鉛の幾何学

■ 設置方向性

■ 周囲の電流線構造

したがって,"円形"は自動的に"よりよい"という意味ではありません. 構成要素の幾何学は,必要な帯域幅,電流,インペダンス,および機械的なレイアウトにマッチする必要があります.

バイアス・ティ・サーキットに 円形誘導器 が 使われる 理由

ブロードバンド型円形インダクターの最も重要な用途の1つは,バイアス・ティー.

バイアス・ティーとは,次の3つのポートを組み合わせたり分離したりするネットワークです.

■ RF信号

■ DCバイアス供給

■ 組み合わせたRF+DC経路

簡略化されたバイアスティーには通常以下が含まれます.

■ "RFブランチ"のコンデンサータでDCをブロックする.

■ DCブランチにRFをブロックするインダクタまたはRFストック

■ 活性装置または伝送線に接続されている共通のポート.

感应器は,RF信号に十分なインピーデンスを与えながら,DC電流を通過させなければならない.これはRFエネルギーが電源ネットワークに伝わるのを防ぐのに役立ちます.

実際には,設計の課題は高誘導力の値を選択するよりも複雑です.

より高い名目誘導力は,より低い周波数でインピーダンスを改善するが,以下も導入することができる.

■ より高い寄生体容量

■ 低位最初の SRF

■ より多くの挿入損失

■ より大きな物理的寸法

■ 近くにある導体とより強い相互作用

ブロードバンドの円形誘導器は,その分布した幾何学がブロードバンドのRF窒息をサポートし,同時にDC電流経路を提供できるため有用である.

HALT20005では,指定された最大電流は200mAこの値は,すべての動作条件の推奨電流ではなく,最大製品指定値として扱わなければなりません.また,回路の信頼性要件も考慮されるべきです..

Sパラメータが円形誘導器の評価に役立つ方法

マイクロ波周波数では,従来の抵抗,誘導,容量測定はしばしば不十分である.エンジニアは一般的にベクトルネットワーク分析機を使用して測定する.Sパラメータ.

Sパラメータは,RFエネルギーがネットワークを通じてどのように反射され,伝達されるかを記述する.

最も重要な測定には,通常以下が含まれます.

S11: 入力反射系数

S11 は,入力ポートに反射されるエネルギーの量を示します.

S11の変更により,次のことが明らかになります.

■ 阻力不一致

■ レゾナント行動

■ 固定装置の相互作用

■ マウント方向による変化

S11だけでは,コンポーネントが"良い"か"悪い"かを直接証明するものではありません.その意味は測定トポロジーとインダクターの意図された機能に依存します.

S21: 前向きの送信

S21はポート1からポート2に信号がどれだけの量を通過するかを示します.

連続式または固定装置による試験では,S21は伝達損失または信号衰弱を観察するために使用することができる. RF窒息評価では,望ましくない枝への低伝播は,より強いRF隔離を示す可能性があります.しかし,正確な解釈は,試験中に部品がどのように接続されているかによって異なります.

試し の 設定 が 重要 な 理由

数ギガヘルツで 装置は測定された電気システムの一部です

結果は以下の要因によって影響される.

■ コンネクタの打ち上げ幾何学

■ マイクロストライプの寸法

■ 地上の連続性

■ 溶接接器の長さ

■ カリブレーション品質

■ 基準平面の位置

■ 固定装置の共鳴

■ 鉛の配置

HALT20005 仕様には,10 MHz 500 MHz,10MHz 20GHzそして