160nH 500mA اندوکتورهای پهن باند استوار پهن باند DC اندوکتورهای مخروطی 100MHz - 22GHz

چرا طراحی بیاس تی از محرک شروع می شود

از هر مهندس سیستم های مایکروویو بخواهید که نام قطعات را که اغلب پهنای باند بیسیم آنها را محدود می کند، نامگذاری کند، و پاسخ تقریبا همیشه یکسان است: محرک خنک کننده DC.بقیه مدار ٫ یک خازن اتصال، یک کاپ مسدود کننده DC، شاید یک مقاومت برای پایان فرکانس پایین به ندرت محدودیت های پهنای باند را نشان می دهد.

این مشکل اساسی است: یک محرک پیش بینی باید به عنوان یک مدار باز برای RF از پایین ترین فرکانس عملیاتی به بالاترین ظاهر شود،در حالی که همزمان جریان ثابت به دستگاه فعال را هدایت می کنددر سیستم های باند باریک، یک خنک کننده مبتنی بر رزوناتور Q بالا کار می کند.در این حالت، همان عنصر واکنشی که 1 kΩ مقاومت را در 500 مگاهرتز فراهم می کند، ناگزیر در جایی در باند به خود سرود می زند.، که باعث صفر انتقال فاجعه بار می شه.

درHALT25008از این موانع فیزیک عبور می کند.به جای تلاش برای سرکوب ظرفیت انگل در یک پیچ و تاب یکنواخت، این جزء از ماهیت توزیع ساختار مخروطی استفاده می کند.ظرفیت انگل وجود دارد، اما به جای تمرکز در فرکانس رزونانس جداگانه به طور مداوم در امتداد کانر پخش می شود.نتیجه یک خنک کننده پیش بینی است که جداسازی RF به DC را بیش از 1 حفظ می کند..2 kΩ در سراسر باند 100 مگاهرتز تا 22.0 GHz، بدون هیچ ریزونانس که ویژگی انتقال S21 را مختل کند.

۵۰۰ میلی آمپر از طریق یک سیم ۸۰ میکروونی: داستان مهندسی حرارتی

فشار دادن نصف آمپر از طریق یک هادی نازک تر از یک مو انسان به نظر می رسد که باعث شکست حرارتی می شود.این توضیح شامل چهار انتخاب طراحی در تعامل است:

1. پاکي هدايت کننده در اين مقیاس مهمهسیم پیچ 0.08 میلی متر از مس درجه الکترونیک بدون اکسیژن (OFHC، 99.99٪ Cu) کشیده شده است. در 25 ° C، مقاومت DC حدود 1.8 Ω را اندازه گیری می کند.ضایعات I2R در 500 mA تقریباً 450 mW را تشکیل می دهد.
2. بازخورد مثبت TCR از طریق حاشیه حرارتی کنترل می شود.مقاومت مس در + 0.39٪ در هر درجه سانتیگراد افزایش می یابد. اگر دمای پیچیدگی افزایش یابد ، DCR افزایش می یابد و تبعید یک حلقه بازخورد مثبت ایجاد می کند.HALT25008 از این مارپیچ جلوگیری می کند با محدود کردن ΔT نامی به 15 °C بالاتر از محیطحتی در محیط +125 °C، اتصال در محدوده های امن برای سیستم عایق پلی آمید باقی می ماند (در درجه 200 °C به طور مداوم).
3. عدم وجود هسته مغناطیسی به این معنی است که هیچ منبع حرارتی پنهان وجود ندارد.خنک کننده های فرایت از طریق هیستریز و جریان های گردشی انرژی از دست می دهند و انرژی RF را به گرما هسته تبدیل می کنند که از دست دادن DC I2R را افزایش می دهد. HALT25008 هسته هوا صفر از دست دادن هسته دارد.هر ميلي وات از تبعيد از يک، فقط مقاومت مس قابل محاسبه است.
4. هندسه ی هوای آزاد خنک کننده ی منفعلانه ای را فراهم می کند.برخلاف محرک های گلدان دار یا گیره شده که گرمای داخلی را به دام می اندازند، پیچ و تاب مخروطی آشکار به طور آزاد تابش می دهد و محور می شود.5 میلی متر شکاف هوا در اطراف بدن کویل تنها چیزی است که برای حفظ نام تجاری 500 mA در محیط بالا مورد نیاز است.

مقاوم بودن محیط زیست: از خیس شدن در سرما تا استفاده در بیابان

دستگاه های رادیواکتیو که در میدان کار می کنند، دماهای افراطی را می بینند که بنچ های آزمایشگاهی هرگز با آن مواجه نمی شوند.به +85°C از خود گرم و بار خورشیدی به محض گرم شدن بخش الکترونیک هواپیما می رسد. محرک های درجه تجاری تحت این نوسانات شکست می خورند - هسته های فلزی از عدم تطابق CTE، خستگی مفاصل جوش و شکننده ای از عایق مروارید.

HALT25008 در برابر تمام میکانیزم های زیر مقاوم است:

• هیچ عدم تطابق CTE:تنها یک ماده ساختاری در نردبان موجود است. هیچ رابط فرایت به مس، هیچ زیربنای سرامیکی، هیچ پوشش اپوکسی ای که کویل را پر می کند وجود ندارد.گسترش حرارتی یکنواخت و بدون استرس است.
• سیستم عایق بندی پلی آمید:برخلاف مژه های معمولی پلی استر یا پلی اورتان که بیش از 130 درجه سانتیگراد نرم می شوند،پوشش پلی آمید روی پیچ HALT25008 مقاومت دی الکتریک کامل را از -55°C تا +125°C به طور مداوم حفظ می کند، با قابلیت سفر کوتاه تا +200 درجه سانتیگراد
• زنده ماندن از لرزش:یک نقطه واحد از اپوکسی RF با انتشار گاز کم بدن پیچ را به بستر متصل می کند، از بین بردن نوسان میکروفیک که در غیر این صورت صداهای AM / PM را وارد می کند.جرم کم ساختار هسته هوا (< 5 میلی گرم) به این معنی است که حتی تحت MIL-STD-202 روش 204 مشخصات لرزش، رزونانس مکانیکی بسیار بالاتر از طیف تحریک رخ می دهد.
• یکپارچگی پایان سرب:پوشش طلا بر روی سیم های مس باعث جلوگیری از اکسیداسیون در طول ذخیره سازی و اطمینان از رطوبت مداوم در هنگام جوش، حتی پس از 12 ماه در یک بسته وفل اتاق تمیز می شود.

عملکرد اندازه گیری شده در کل پوشش عملیاتی Bias Tee

هر HALT25008 در یک توپولوژی پیش بینی نماینده مشخص شده است: سرب بالای به یک خط 50Ω مایکروستریپ متصل شده است، سرب پایه به یک پد تغذیه DC با ظرفیت بایپاس پهن باند متصل شده است.و شبکه دو پورت کامل اندازه گیری شده بر روی یک VNA کالیبر شده با TRL de-embedding با ارجاع به مفاصل جوش:

مرجع مشخصات

انتخاب بین HALT25008 و HALT20015 برای وظیفه پیش بینی

هر دو 160 nH محرک مخروطی از هوان هستند، اما آنها نیازهای متفاوت از پیش بینی را حل می کنند:

مونتاژ برای عملیات قابل اعتماد Bias Tee

یک اندوکتور مخروطی جایگزین یک اندوکتور تراشه ای نیست. تکنیک مونتاژ به طور مستقیم پهنای باند تحقق یافته را تعیین می کند:

1. اتصال اوج:نوک باریک مخروط پورت فرکانس بالا است. این سرب را مستقیماً به ردیف ریز 50Ω با کویل عمودی به سطح تخته جوش دهید.جهت گیری عمودی به حداقل رساندن زوج گیری مغناطیسی انگل به ردیف های مجاور و جریان های گرد و غبار سطح زمین.
2. نظم و انضباط برش سرب:سرب بالای بین فیله جوش و اولین پیچ پیچ نباید بیش از 0.5 میلی متر باشد. این یک دستورالعمل خودسرانه نیست. هر 0.5 میلی متر سرب اضافی تقریباً 0.3 nH از انندکتانس سری، که به تنهایی می تواند SRF ظاهری را زیر 20 گیگاهرتز بکشاند. برای نتایج سازگار از برش های دقیق تحت میکروسکوپ استریو استفاده کنید.
3. پايه به DC:سرنخ بزرگ به پد ورودی انحراف DC متصل می شود.یک شبکه خازن بایپاس پهن باند (معمولا 100 pF به 10 nF به 1 μF) باید در عرض 1 میلی متر از این پد قرار داده شود تا از سفر RF به خط تامین DC جلوگیری شود..
4. استفاده از اپوکسی:پس از بررسی هر دو مفصل جوش، یک میکرو نقطه (حدود 0.3 میلی متر قطر) از Epotek H70E یا H65 را به طرف پیچ مخروطی که با بستر تماس دارد، اعمال کنید.اپوکسی برای جریان ثابت ساختاری نیست نقش آن این است که لرزش مکانیکی مقیاس میکرو را از چرخش های پیچ و تاب متوقف کند که باعث ایجاد نویز فاز از طریق نوسان اندوکتانس می شود.
5. پروفایل حرارتی جوش:دمای نوک 280-320 درجه سانتیگراد. زمان اقامت را در هر مفصل کمتر از 3 ثانیه نگه دارید. در صورت کار مجدد، قبل از استفاده مجدد از گرما، اجازه دهید کویل به طور کامل خنک شود. چرخه های گرمایش متوالی می توانند مس 0.08 میلی متر را گرم کنند،نرم کردن آن و به طور بالقوه تغییر هندسه پیچ و تاب.

کاربرد های اثبات شده

• شبکه های تزریق انحراف DC در ماژول های گیرنده نوری 100G/400G/800G (TOSA bias driver laser, ROSA TIA supply)
• GaN-on-SiC HEMT تقویت کننده قدرت تخلیه تغذیه تعصب در باند X از طریق فرستنده های رادار باند K
• مسیر دهی سوئیچ دیود PIN در گیرنده های جنگ الکترونیکی پهن باند
• توزیع تعصب عنصر آنتن در آرایه اسکن الکترونیکی فعال (AESA)
• تی های تعصب فرکانس کشنده VNA موج میلیمتری برای توصیف دستگاه در وافر
• تزریق انحراف تقویت کننده کم سر و صدا کریوجنیک (برای کار از -55 °C شروع سرد واجد شرایط است)

سوالات متداول طراحان تی بِیاس

س: اگر من تی بیایس خود را در ADS با استفاده از فایل.s2p شبیه سازی کنم و به نظر کامل برسد، آیا باید هنوز پیش نمونه سازی کنم قبل از تعهد به تولید؟
A: داده های.s2p رفتار HALT25008 را در یک قاب مایکروستریپ مشخص شده ثبت می کنند. این مدل الگوی مخصوص PCB، هندسه پد، فاصله زمین-طرح یا اتصال ردیابی مجاور شما نیست.زیر 18 گیگاهرتز، همبستگی بین شبیه سازی مبتنی بر.s2p و سخت افزار اندازه گیری شده به طور معمول عالی است (< 1 dB انحراف S21).و ما به شدت توصیه می کنیم ساخت یک کوپن تست کوتاه با مواد دی الکتریک دقیق خود را و انباشت. هوآن می تواند طرح شما را بررسی کند و بازخورد خاص برنامه را ارائه دهد.

س: سیستم ما نیاز به کار در 85 درجه سانتیگراد محیط با HALT25008 عبور 450 mA دارد. آیا این در منطقه امن است؟
پاسخ: بله. در 450 mA، تبعید I2R تقریباً 365 mW است. با ΔT تقریباً 12 درجه سانتیگراد در این سطح فعلی،دمای پیچ و خم تقریباً 97 °C در 85 °C محیط خواهد بود و در محدوده عایق بندی پولی آمید و در محدوده نامی ΔT ≤ 15 °C قرار دارد.برای این نقطه عملیاتی هیچ درجه بندی لازم نیست.

س: آیا HALT25008 می تواند بدون سرب از جریان مجدد اگر ما می خواهیم آن را در یک فرآیند SMT ترکیبی استفاده کنیم؟
A: HALT25008 یک قطعه سرب پرواز است، نه یک دستگاه نصب روی سطح و برای قرار گرفتن در معرض کوره بازپرداخت کامل طراحی نشده است.سیم های عایق شده از پلی آمید ۸ میلی متری می توانند در طول سفرهای کوتاه به دمای بازپرداخت دوام بیاورند.، اما قرار گرفتن در معرض بیش از ۳۲۰ درجه سانتیگراد خطر تخریب عایق را دارد. روش تجمعی توصیه شده دست بعد از بازگشت یا مایکرو سولدرینگ خودکار خطوط پرنده است. برای خطوط SMT کاملا خودکار،با هوآن در مورد گزینه های بسته بندی سفارشی تماس بگیرید.

سوال: تی بیایس ما باید 10 وات RF را از طریق مسیر انتقال عبور دهد. آیا HALT25008 نیاز به کاهش قدرت دارد؟
A: HALT25008 در سمت انحراف DC از تی انحراف است، نه در مسیر اصلی RF. قدرت RF که از طریق میکروستریپ 50-Ω عبور می کند از طریق محرک عبور نمی کند.خفه کننده فقط ولتاژ RF موجود در تقاطع tee را می بیند، که باعث ایجاد یک جریان AC کوچک از طریق موانع واکنش محرک می شود. در انزوا 1.2 kΩ، عمل تقسیم کننده ولتاژ RF باعث می شود از بین رفتن خنک کننده ناچیز باشد.درجه بندی 500 mA فقط به جریان ثابت اشاره دارد..

س: زمان پیشرو برای انواع سفارشی اگر ما نیاز به یک مقدار مختلف induktance چیست؟
A: Hoan توانایی نمونه سازی انندوکتور مخروطی را با چرخش سریع حفظ می کند. مقادیر انندوکتانس سفارشی (معمولاً 50 nH تا 500 nH در سری سیم 0.08 میلی متر) می توانند در عرض 3 ٪ 4 هفته نمونه برداری شوند.زمان تولید انبوه 8 تا 12 هفته بسته به مقداربا هوآن تماس بگيريد با هدف شما، محدوده فرکانسي و نياز به برق مستقيم براي بررسي امكان و پيشنهاد.