25MHz do 40GHz szerokopasmowe induktory stożkowe 1.0uH RF strangulacja HALT50005

HALT50005 Ultra-szerokopasmowy cewka stożkowa | 1000nH (1,0 µH) ±20% ultra-szerokopasmowy dławik RF z mikrodrutu (25 MHz - 40 GHz)

Jeden milihenr na 40 GHz: Fizyka niemożliwego

Projektant patrzący na liczbę 1,0 µH, a następnie przesuwający się w kierunku 40 GHz, ma pełne prawo być sceptyczny. Konwencjonalnie, cewka indukcyjna dostarczająca pełny mikrohenr indukcyjności wymaga wystarczającej liczby zwojów, aby łączna pojemność międzyzwojowa wytworzyła samo-rezonans gdzieś w niskich setkach megaherców. Przy 40 GHz ten sam element dawno przeszedł od zachowania indukcyjnego do pojemnościowego i oferuje zasadniczo zerową izolację RF.

HALT50005 osiąga tę pozornie sprzeczną kombinację specyfikacji, stosując ciągle zwężający się stożkowy nawój nawinięty z drutu miedzianego beztlenowego o średnicy 0,05 mm (50 µm). Kluczowym spostrzeżeniem nie jest eliminacja pasożytniczej pojemności – co jest fizycznie niemożliwe w jakimkolwiek wielozwojowym uzwojeniu – ale jej rozłożenie wzdłuż gradientu geometrycznego, tak aby żaden pojedynczy produkt LC nie dominował. U wąskiego wierzchołka mikroskopijna średnica zwoju stanowi nieistotne obciążenie bocznikowe dla mikro-paska 50 Ω, pozwalając sygnałom K-band i fal milimetrowych przechodzić bez przeszkód. U szerokiej podstawy zgromadzona indukcyjność 1,0 µH blokuje sygnały z niską częstotliwością narożną wynoszącą zaledwie 25 MHz. Pomiędzy tymi dwoma skrajnościami leży ciągłe spektrum impedancji bez dyskretnego szczytu samo-rezonansowego.

HALT50005 jest przystosowany do ciągłego prądu stałego o natężeniu 250 mA, z ograniczeniem wzrostu temperatury do 15°C lub mniej. Opcjonalny wariant z grubszym drutem 0,08 mm jest dostępny na zamówienie dla zastosowań, które priorytetowo traktują przenoszenie prądu ponad ostatnie kilka GHz górnego pasma przenoszenia.

Walidacja wydajności VNA w trzech pasmach

Każdy HALT50005 przechodzi produkcyjne testy VNA na przyrządzie mikro-paskowym skalibrowanym metodą TRL. Zmierzone zachowanie w całym spektrum pracy podsumowano poniżej:

Odnośnik specyfikacji

Dlaczego 25 MHz ma znaczenie dla niskoczęstotliwościowej izolacji

Wiele cewek stożkowych z tej rodziny produktów zaczyna swoje oceniane blokowanie od 50 MHz lub nawet 100 MHz. HALT50005 rozszerza niskoczęstotliwościowy narożnik w dół do 25 MHz – poprawa o 50% w stosunku do serii 550 nH – ponieważ wyższa indukcyjność (1,0 µH w porównaniu do 0,55 µH) generuje proporcjonalnie większą reaktancję indukcyjną przy dowolnej danej częstotliwości. W przypadku systemów przenoszących niskoczęstotliwościowe tony telemetryczne, modulację kanału nadzoru lub wolne sygnały sterujące na linii zasilającej, ten dodatkowy oktaw marginesu blokowania niskich częstotliwości eliminuje potrzebę stosowania oddzielnego dławika o dużej wartości w sieci zasilającej.

Obciążenie prądowe 250 mA – o 25% wyższe niż w serii 550 nH przy 200 mA – odzwierciedla nieco grubszą średnicę drutu użytego w dostępnych zwojach, co również marginalnie zmniejsza rezystancję prądu stałego i związane z tym samonagrzewanie I²R. To sprawia, że HALT50005 jest szczególnie dobrze przystosowany do teesów zasilających w sieciach drenażowych wzmacniaczy mocy GaN, gdzie połączenie wysokiego prądu zasilania i szerokiego pasma pracy nakłada jednoczesne wymagania zarówno na pojemność prądową, jak i charakterystykę częstotliwościową elementu dławika.

Protokół montażu

1. Wierzchołek do ścieżki RF: Należy przylutować wąski koniec stożka do linii mikro-paskowej 50 Ω. Oś cewki musi być prostopadła do płytki. Montaż pod kątem innym niż prostopadły pogarsza S11 powyżej 30 GHz.
2. Limit ekspozycji wyprowadzenia: Wyprowadzenie latające między filiżanką lutowniczą wierzchołka a pierwszym zwojem nie może przekraczać 0,3 mm. Nadmiarowe wyprowadzenie dodaje indukcyjności szeregowej, która wpływa na dopasowanie wejściowe.
3. Podstawa do węzła DC: Szeroki koniec stożka do padu wejściowego zasilania. Umieść kondensatory odsprzęgające MLCC 100 pF i 10 nF w odległości 1 mm.
4. Kropka epoksydowa: Pojedyncza mikrokropka (≤0,3 mm) Epotek H70E po stronie uzwojenia. Zapobiega modulacji mikrofonowej bez kary pojemnościowej pełnego enkapsulacji.
5. Profil termiczny lutowania: Końcówka 280–320°C; maksymalny czas trwania 2 sekundy na złącze.

Aplikacje

• Szerokopasmowe teesy zasilające w modułach transceiverów optycznych 100G/400G/800G
• Zasilanie drenażowe wzmacniaczy SSPA GaN-on-SiC w radarach od pasma X do Ka
• Zasilanie bramki LNA GaAs pHEMT w odbiornikach satelitarnych Ka-band
• Sieci odwrotnego polaryzacji fotodiod szybkobieżnych w odbiornikach koherentnych
• Dystrybucja DC w aktywnych antenach 5G NR FR2
• Sieci zasilające przedłużaczy VNA fal milimetrowych do charakteryzacji na płytce

FAQ

P: Czym ten wariant różni się od serii HALT40005?
O: HALT50005 zapewnia 1000 nH (1,0 µH) indukcyjności w porównaniu do 550 nH w serii HALT40005. Ta wyższa indukcyjność rozszerza niskoczęstotliwościowy narożnik blokowania z 50 MHz do 25 MHz i zwiększa izolację RF do >1,8 kΩ (w porównaniu do >1,5 kΩ). Obciążenie prądowe jest również wyższe przy 250 mA (w porównaniu do 200 mA). Wszystkie trzy warianty mają ten sam drut 0,05 mm, geometrię stożkową i górną granicę częstotliwości 40 GHz.

P: Nasz tee zasilający musi przepuszczać sygnały do 30 MHz. Czy 25 MHz wystarczy?
O: Ocena 25 MHz reprezentuje narożnik -3 dB krzywej reaktancji indukcyjnej dławika. Przy 30 MHz HALT50005 zapewnia około 1,2x reaktancję dostępną przy częstotliwości narożnej, zapewniając solidne blokowanie z komfortowym marginesem. Jeśli Twoja aplikacja wymaga blokowania poniżej 25 MHz, skontaktuj się z Hoan w celu uzyskania niestandardowych opcji cewek stożkowych o wyższej indukcyjności.