W szerokopasmowych sieciach Bias Tee i sieciach Bias Microwave, pojemność pasożytnicza,długość prowadzenia, geometria PCB i orientacja montażu wpływają na wydajność wysokiej częstotliwości.

W celu praktycznego wyboru należy rozpocząć od wymaganego zakresu częstotliwości i prądu stałego, a następnie zweryfikować zamontowany element z pomiarami danych RF.

1Zacznij od zakresu częstotliwości i indukcji.

Na dolnym krańcu zakresu działania reaktancja indukcyjna zapewnia przydatną pierwszą kontrolę:

X_L=2ΠfL

W przypadku induktorów 120 nH idealna reaktancja w zakresie 200 MHz wynosi około 151 Ω.

Obliczenie to jest przydatne przy niższych częstotliwościach, ale nie powinno być używane do bezpośredniego przewidywania zachowania na częstotliwościach 20 lub 40 GHz.

Wraz ze wzrostem częstotliwości staje się coraz ważniejsza pojemność międzywinięcia, rezystancja przewodnika, geometria ołowiu i sprzężenie PCB.

W przypadku choke'u szerokopasmowego mierzona odpowiedź w całym pasmie operacyjnym jest zatem bardziej przydatna niż sama nominalna indukcyjność.

2. Sprawdź S11 i S21 z VNA

W przypadku zastosowań RF szerokopasmowych dane VNA należy przeglądać przed sfinalizowaniem komponentu.

Specyfikacja HALT20005 zawiera typowe dane z badań obejmujące:

·10 MHz ̇ 500 MHz

·10 MHz20 GHz

·10 MHz ̇ 40 GHz

S21

W zależności od topologii pomiaru, S21 może pomóc w ocenie zachowania transmisji lub izolacji RF.

Sprawdź cały zakres częstotliwości w poszukiwaniu nieoczekiwanych szczytów, regionów rezonansowych lub pogorszenia w pobliżu górnego końca wymaganego zakresu.

S11

Zmiany w S11 mogą pochodzić z induktoru, przejścia PCB, urządzenia testowego lub kombinacji tych efektów.

W celu oceny szerokopasmowości S11 i S21 należy zatem interpretować wraz z konfiguracją testu.

Zalecany rysunek: HALT20005 zmierzył odpowiedź S11/S21 z rzeczywistego badania VNA.

Dokumentacja HALT20005 zawiera również dane z badań rozciągające się do częstotliwości 40 GHz, ale w oryginalnym zapisie odnotowuje się, że efekty oprawki zmniejszają dokładność pomiaru w tym zakresie.Wynik 40 GHz należy zatem traktować raczej jako dane odniesienia, a nie jako odpowiedź idealnej części.

3Nie oceniaj szerokopasmowego induktoru stożkowego według SRF.

Częstotliwość samo-rezonansowa (SRF) jest powszechnie stosowana przy wyborze konwencjonalnych induktorów chipów RF.

W przypadku szerokopasmowego induktoru stożkowego pojedyncza wartość SRF nie opisuje całkowitej odpowiedzi RF.

Stożkowe uzwojenie, rozproszona pojemność, geometria prowadzenia i środowisko montażowe przyczyniają się do zachowania zależnego od częstotliwości.pomiarowe impedancje i dane o parametrach S w całym planowanym zakresie są bardziej przydatne niż polegać na jednej liczbie rezonansu.

Jest to szczególnie ważne w szerokopasmowych obrotach Bias Tee i mikrofalowych obrotach zasilających prądem stałym.

4. Układ PCB jest częścią wydajności RF

W częstotliwościach mikrofalowych PCB i montaż komponentów stają się częścią struktury RF.

DlaHALT20005, określoną instalacją mały koniec stożka umieszcza się w kierunku i prostopadle do linii przesyłowej RF. Przewod z strony RF powinien być jak najkrótszy,i składnik powinien być mocowany klejem.

Zalecana instalacja

Bias prądu stałego → Induktor stożkowy → Krótki ołów → Linka mikroflastyczna RF

Utrzymać:

·Głowa stożka w pobliżu linii RF

· Krótki przewodnik po stronie RF

· Induktor prostopadły do linii Mikrostrip

·Część mechanicznie stabilna

Unikaj długich przewodów, nadmiernego obszaru pętli, niekontrolowanych kątów montażu lub niepotrzebnej odległości od PCB.

Przy częstotliwości 20 ̊40 GHz nawet krótkie połączenie przyczynia się do struktury RF.Zatem komponent mierzony na jednym urządzeniu może wykazywać inną reakcję po zainstalowaniu go na płytce PCB o innej geometrii mikrociągów lub różnej długości ołowiu.

5Sprawdź prąd stały.

Stożkowy induktor używany w Bias Tee zwykle przewozi prąd stały, zapewniając izolację RF od ścieżki bias.

W przypadku HALT20005 określony maksymalny prąd wynosi 200 mA.

Jeżeli obwód wymaga większego prądu, nie należy wybierać elementu wyłącznie dlatego, że jego zakres częstotliwości jest odpowiedni.

W praktycznym wyborze należy zatem uwzględnić:

Zakres częstotliwości + indukcyjność + prąd stały + odpowiedź RF

6.Induktora stożkowego czy czopkowego?

Stożkowy induktor nie jest automatycznie lepszym wyborem dla każdej konstrukcji RF.

W przypadku układów kompaktowych lub wąskopasmowych induktor może być prostszy, a wraz ze wzrostem wymaganej szerokości pasma mierzona odpowiedź szerokopasmowa staje się ważniejszym kryterium wyboru.

Częste pytania

Czy mogę wybrać stożkowy induktor tylko przez indukcję?

W przypadku szerokopasmowych projektów RF należy również uwzględnić prąd stały, zachowanie pasożytnicze, układ płyt PCB, geometrię montażu i zmierzone parametry S w wymaganym zakresie.

Dlaczego mały koniec stożkowego induktoru powinien być skierowany w stronę linii RF?

W przypadku HALT20005 zalecana instalacja umieszcza mały koniec w kierunku i prostopadle do linii przesyłowej RF, utrzymując krótki przewód po stronie RF.Pomaga to kontrolować geometrię połączenia przy przejściu RF.

Kiedy powinienem zastanowić się nad induktorem stożkowym zamiast induktorem chipów?

Koniczny induktor jest warto ocenić, gdy Bias Tee lub RF choke musi działać w bardzo szerokim zakresie częstotliwości, zwłaszcza gdy górna częstotliwość rozciąga się dobrze w regionie mikrofalowym.W przypadku konstrukcji o wąskim pasmie lub bardzo kompaktowych, induktor chip może być bardziej praktyczny.