2000nH 초광대역 인덕터 초광대역 마이크로파 인덕터 10MHz - 40GHz

제품 개요

HALT68005는 10MHz에서 40GHz까지 작동하는 밀리미터파 RF 바이어스 네트워크 및 고속 광전자 장치를 위한 광대역 원뿔형 인덕터입니다. 2000nH(2.0μH)의 공칭 인덕턴스를 제공하며, 이는 광대역 원뿔형 인덕터 제품군 중 가장 높은 수치이며 10MHz에서 ±20%의 허용 오차를 가집니다. 이 부품은 0.05mm(50μm)의 초미세 무산소 구리선으로 연속적으로 테이퍼링된 원뿔형 구조로 감겨 있으며, -55°C ~ +125°C에서 200mA의 연속 DC 전류 정격을 가집니다.

2000nH의 인덕턴스를 가진 표준 솔레노이드는 집중된 턴 간 기생 커패시턴스로 인해 500MHz 미만에서 자체 공진합니다. HALT68005는 테이퍼링된 원뿔형 아키텍처를 통해 이를 극복합니다. 턴 직경은 꼭지점의 약 0.40mm OD에서 시작하여 베이스로 갈수록 연속적으로 증가하며, 기생 커패시턴스를 단일 LC 제품에 집중시키는 대신 기계적 기울기에 걸쳐 분산시킵니다. 그 결과 3.0mm 부품 하나로 10MHz에서 40GHz까지의 평탄하고 공진 없는 고임피던스 응답을 제공합니다. 이는 4000:1의 주파수 비율입니다.

더 높은 DC 전류가 필요한 애플리케이션의 경우, 대역폭이 감소하는 대신 맞춤 주문으로 0.08mm 와이어 구성을 사용할 수 있습니다. 에어 코어 구조는 자기 포화를 제거하여 0-200mA DC 범위에서 2000nH의 전체 인덕턴스를 유지합니다. 각 장치는 고정구 특성화됩니다. .s2p Touchstone 데이터(10MHz-40GHz, 201 포인트, 부품 리드 참조 평면으로 TRL 디임베딩됨)는 RF 회로 시뮬레이터로 직접 가져올 수 있습니다.

전체 기술 사양

원뿔형 기하학이 4000:1 대역폭을 가능하게 하는 방법

10MHz에서 40GHz까지의 연속 작동을 달성하려면 상반되는 두 가지 물리적 제약을 동시에 해결해야 합니다. 10MHz 차단에 필요한 2000nH 인덕턴스는 높은 턴 수를 요구하며, 이는 자연스럽게 턴 간 기생 커패시턴스를 증가시키고 자체 공진 주파수를 낮춥니다. 40GHz 상한선은 최소한의 커패시턴스를 요구하며, 이는 적은 턴 수와 낮은 인덕턴스를 선호합니다.

원뿔형 권선은 저주파 및 고주파 기능을 공간적으로 분리하여 이러한 절충점을 해결합니다.

• 꼭지점(좁은 끝, ~0.40mm OD): 가장 작은 직경을 가진 첫 번째 턴은 50Ω 마이크로스트립 라인에 연결됩니다. 인접한 턴 사이의 최소 면적은 신호 접합부에서 무시할 수 있는 션트 커패시턴스를 생성합니다. 이는 40GHz까지의 밀리미터파 전송 경로를 보존합니다.
• 중간 테이퍼: 3.0mm 권선 길이에 따라 턴 직경이 점진적으로 증가합니다. 각 턴은 직경에 비례하는 커패시턴스를 기여하지만, 값은 단일 전기 노드에 합산되는 대신 분산됩니다.
• 베이스(넓은 끝): 가장 큰 직경을 가진 마지막 턴은 저주파 차단을 위한 2000nH 인덕턴스의 대부분을 차지합니다. 기생 커패시턴스에 대한 기여는 테이퍼링된 임피던스 전환에 의해 격리된 RF 접합부에서 물리적으로 멀리 떨어져 있습니다.

그 결과, 권선 자체에 의해 제한되는 것이 아니라 테스트 고정구 기생에 의해 제한되는 40.0GHz를 초과하는 유효 SRF를 가진 부품이 저주파 끝에서 2000nH의 차단 인덕턴스를 유지합니다.

다중 주파수 작동 성능

각 장치는 TRL 디임베딩을 사용하여 보정된 밀리미터파 마이크로스트립 고정구에서 VNA 특성화를 거칩니다.

주요 성능 이점

• 극단적인 광대역 범위(10MHz – 40GHz): 단일 부품으로 저주파 MHz부터 밀리미터파 주파수까지 연속적이고 평탄한 RF 절연을 제공하여 여러 개의 직렬 인덕터를 대체합니다.
• 0.05mm 초미세 와이어 권선: 50μm 구리선으로 감겨 2000nH를 달성하면서도 40GHz 작동을 위한 최소한의 기생 커패시턴스를 가진 초소형 3.0mm 풋프린트를 유지합니다.
• 직렬 공진 제거: 단일 부품 솔루션은 다단계 인덕터 바이어싱으로 인한 신호 딥 및 위상 왜곡을 억제합니다.
• 에어 코어 포화 방지: 고전류 레벨에서 자기 포화를 방지하여 다양한 온도 및 DC 바이어스에서 인덕턴스 안정성과 높은 Q 성능을 보장합니다.
• 솔더링 가능한 플라잉 리드: 양쪽 끝에 표준 금/주석 도금 구리 플라잉 리드가 있어 마이크로파 및 밀리미터파 마이크로스트립 회로에 통합할 수 있습니다.

비교 분석: HALT68005 대 HALT60005

조립 지침

1. 방향: RF 전송 마이크로스트립 라인에 수직(약 90°)인 작은 끝(원뿔 팁). 비수직 장착은 20GHz 이상에서 S11 성능을 저하시킵니다.
2. 리드 트리밍: 납땜 필렛과 첫 번째 턴 사이의 꼭지점 플라잉 리드를 ≤0.3mm로 유지합니다. 40GHz에서는 0.5mm 리드 와이어조차도 상당한 기생 인덕터로 작용하여 원치 않는 반사 및 신호 저하를 유발합니다.
3. 베이스 연결: 넓은 끝을 DC 바이어스 패드에 납땜합니다. 초크와 접지 사이의 인덕티브 루프를 최소화하기 위해 1mm 이내에 바이패스 커패시터를 배치합니다.
4. 에폭시 고정(필수): 권선 측면에 비전도성, 저휘발성 에폭시(Epotek H70E 또는 H65)를 마이크로 도트로 적용합니다. 이는 기계적 여기 시 공진 마이크로포닉 진동을 방지합니다.
5. 솔더링: 제어된 마이크로 솔더링 팁 온도 280–320°C, 조인트당 ≤2초. 0.05mm 와이어는 거의 즉시 납땜 온도에 도달합니다. 과도한 가열은 구리를 어닐링하고 정밀 테이퍼를 변경합니다. SAC305, AuSn 공융 및 PbSn 솔더 합금과 호환됩니다.

애플리케이션

• 40Gbps / 100Gbps 광 트랜시버 바이어스 티(TOSA/ROSA)
• 5G NR FR2(28GHz / 39GHz) 위상 배열 안테나 요소 DC 분배
• Ka-밴드 위성 통신 트랜스폰더 바이어스 네트워크
• 밀리미터파 VNA 주파수 확장기 바이어스 티
• 자동차 레이더(77GHz) 바이어스 네트워크 디커플링
• 코히런트 수신기 고속 포토다이오드 역 바이어스 디커플링

자주 묻는 질문

Q: 왜 여러 개의 인덕터를 직렬로 연결하는 것보다 단일 2000nH 원뿔형 인덕터가 선호됩니까?
A: 대형 인덕터와 소형 인덕터를 직렬로 연결하면 접합부에 기생 LC 회로가 생성되어 마이크로파 대역에 날카로운 공진 딥이 발생합니다. HALT68005는 2000nH 인덕턴스와 테이퍼링된 원뿔형 아키텍처를 결합하여 접합부 기생 없이 단일 부품으로 10MHz에서 40GHz까지 연속적이고 공진 없는 절연을 달성합니다.

Q: 0.05mm 와이어가 전략 등급의 고진동 환경에 충분히 내구성이 있습니까?
A: 0.05mm 와이어는 매우 섬세하지만, 에어 코어 원뿔형 코일의 낮은 질량은 기계적 충격에 대한 민감도를 줄입니다. 권선 측면에 저휘발성 에폭시를 마이크로 도트로 적절히 고정하면, 조립체는 전략 등급의 진동 및 기계적 충격 테스트(MIL-STD-202, 방법 204 & 213)를 통과합니다. CTE 불일치로 인해 균열될 페라이트 코어가 없습니다.

Q: 상위 주파수 한계가 40GHz로 정격된 이유는 무엇입니까?
A: 40GHz 정격은 0.05mm 초미세 와이어를 통해 달성되며, 이는 권선 턴 간의 커패시티브 결합을 실질적인 최소치로 줄입니다. 이를 통해 인덕터는 병렬 공진에 들어가지 않고 유도성 고임피던스 상태를 유지하여 40.0GHz까지 연속적인 차폐를 보장합니다. 이 주파수 이상에서는 패드 기생 및 고정구 제한이 권선 자체보다 외견상 응답을 지배합니다.