Przy 10 GHz, po zmianie długości cewki lub kąta montażu,Wybór induktorów według ich nominalnej wartości nH jest ryzykowny..

Induktory rdzenia powietrza są szeroko stosowane w dopasowywaniu RF, filtrowaniu i sieciach rezonansowych, ponieważ zapewniają małe wartości indukcji bez rdzenia magnetycznego.To eliminuje nasycenie rdzenia magnetycznego i straty związane z rdzenemQ, częstotliwość samo-rezonansowa (SRF), pojemność pasożytnicza i układ PCB nadal określają zachowanie cewki w rzeczywistym obwodzie.

Co ogranicza induktor rdzenia powietrza w częstotliwościach RF?

Praktyczna cewka RF jest lepiej reprezentowana przez równoważny obwód zawierający:

Indukcyjność cewki

Rs ?? obwijanie i utrata przewodników

Cp ?? pojemność pasożytnicza między zakrętami a otaczającymi konstrukcjami

Wraz ze wzrostem częstotliwości Cp staje się coraz ważniejszy.

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp)

To uproszczony model, a nie dokładna przewidywanie dla cewki mikrofalowej.urządzenia badawcze i pobliskie konstrukcje przewodzące mogą przesunąć zmierzony rezonans.

Poniżej SRF urządzenie zachowuje się głównie jako induktor.może nie zapewniać już oczekiwanego przez obwód zachowania indukcyjnego.

Dlatego SRF i impedancja w stosunku do częstotliwości mają większe znaczenie niż sama nominalna indukcja w zastosowaniach mikrofalowych.

Dlaczego Q ma znaczenie?

Konstrukcja rdzenia powietrza eliminuje straty rdzenia magnetycznego, umożliwiając wysokie Q w odpowiednim zakresie częstotliwości.

Odporność na nawijanie, efekt skóry, efekt bliskości i pasożytnicze połączenie zmieniają się z częstotliwością.Zatem cewka opisana jako "wysoki Q" może być nieodpowiednia, jeśli jej Q już spadła do planowanego zakresu roboczego..

W przypadku sieci dopasowującej 10 GHz wartość Q w pobliżu rzeczywistej częstotliwości operacyjnej jest bardziej przydatna niż wartość szczytowa Q mierzona znacznie poniżej 10 GHz.

Rdzenie powietrza w porównaniu z innymi induktorami RF

Różne struktury rozwiązują różne problemy.

Induktor rdzenia powietrza nie jest zatem automatycznie najlepszym induktorem RF. Wybór zależy od szerokości pasma, indukcji, prądu i wymaganego zachowania impedancji.

HALA0600503R:Przykład 7 nH RF

Induktor HALA0600503R Air Core oferuje praktyczny przykład małej cewki przeznaczonej do zastosowań mikrofalowych.

Nawijanie sześcioma obrotami i średnica wewnętrzna 0,3 mm pokazują również, dlaczego geometria mechaniczna nie może być oddzielona od specyfikacji elektrycznej.Geometria ołowiu i montaż PCB przyczyniają się do sieci pasożytniczej wokół nominalnej indukcji 7 nH.

Wartość 5 ̊20 GHz jest zalecanym zakresem częstotliwości zastosowań, który nie powinien być interpretowany w ten sposób, że charakterystyka Q, impedancji lub wstawienia pozostaje stała w całym tym zakresie.

Układ PCB jest częścią obwodu RF

Przy częstotliwości kilku gigahertz, PCB i komponent działają skutecznie jako jedna struktura RF.

Kilka praktycznych zasad ma znaczenie:

Dodatkowy przewodnik dodaje indukcyjność pasożytniczą.

Unikaj niepotrzebnie dużych podkładek, ponieważ dodatkowa powierzchnia podkładki może zwiększyć pojemność pasożytów.

Zmieniając położenie w stosunku do linii przesyłowych,konstrukcje naziemne lub pobliskie elementy mogą zmieniać sprzężenie.

Osłony osłon i obok znajdujący się metal mogą zmienić środowisko elektromagnetyczne wokół uzwojenia.

W przypadku HALA0600503R, HOAN zaleca utrzymanie cewki tak pionowo, jak to możliwe w stosunku do linii przesyłowej RF.

Sprawdź zainstalowaną cewkę, a nie tylko wartość arkusza danych

W przypadku zastosowań mikrofalowych do oceny zainstalowanego elementu w reprezentatywnym urządzeniu PCB można użyć analizatora sieci wektorowej (VNA).

W zależności od konfiguracji testu, S11 może pomóc w ocenie zachowania odbicia i impedancji, podczas gdy S21 może wykazywać właściwości transmisji lub izolacji przez sieć testową.

Pomiar staje się znaczący dopiero po zdefiniowaniu urządzenia.

Podczas walidacji prototypu najpierw mierzy się przewidywany stan montażu, a następnie po zmianie długości prowadzenia lub wprowadzeniu ostatecznej struktury osłony powtórza się pomiar.Znacząca zmiana reakcji wskazuje, że pasożyty instalacji przyczyniają się istotnie do zachowania obwodów.

Częste pytania

Dlaczego induktory rdzenia powietrza są używane w obwodach RF o wysokiej częstotliwości?

Zapewniają one małe wartości indukcji bez nasycenia jądra magnetycznego lub strat związanych z jądrem.sieci filtrujące i rezonansowe, w których Q i zachowanie wysokiej częstotliwości są ważne.

Czy induktory jądra powietrza mają częstotliwość samorezonansową?

Pojemność pasożytnicza pomiędzy zakrętami i otaczającymi strukturami wchodzi w interakcję z indukcją cewki i wytwarza samo-rezonancję.

Rdzeń powietrza czy stożkowy induktor: który użyć?

Stosować induktor rdzenia powietrza, gdy wymagana jest mała indukcyjność i kontrolowane zachowanie w zdefiniowanym zakresie częstotliwości radiowych.

Wybierz induktor rdzenia powietrza do projektu RF

W przypadku układów mikrofalowych należy zacząć od wartości większej niż wartość indukcji.

Zapewnij HOAN częstotliwość pracy, wymaganą indukcję, prąd, dostępną przestrzeń PCB i wymagania montażowe.Informacje o układzie PCB mogą również pomóc w ocenie, czy istniejący induktor rdzenia powietrza lub dostosowana geometria cewki jest bardziej odpowiednia dla zastosowania.