17nH RF Choke Coil Capacidade parasitária baixa bobina de núcleo cilíndrico radiação endurecida

HALA1200503R 17nH Indutor de núcleo de ar Baixa capacidade parasitária Alta resistência dielétrica Radiação endurecida bobina RF de 12T

Por que o fio de 0,05 mm muda tudo: DCR, corrente e o limiar de 400mA

O diâmetro do fio é o único parâmetro de projeto mais consequente em um inductor de núcleo de micro-ar e a diferença entre 0,03 mm e 0,05 mm é muito maior do que os números sugerem.Escalas de área da secção transversal com o quadrado do diâmetroA resistência de corrente contínua é inversamente proporcional à área da secção transversal, de modo que o fio de 0,05 mm tem aproximadamente 64% menos DCR.A 400 mA, o HALA1200303R de 0,03 mm é limitado a 200 mA não por qualquer restrição magnética (o núcleo de ar não pode saturar), mas pelo autoaquecimento I2R do filamento de cobre mais fino.05mm HALA1200503R duplica o teto de corrente 400mA contínuo, com uma margem térmica suficiente para redes de distorção GaN PA que operem a 28-50V de descarga com corrente de distorção de 200-400mA.

OHALA1200503R 17nH ± 20% inductor de núcleo de ar de 12 voltasintencionalmente troca a densidade de indutividade máxima (26nH para a versão de 0,03 mm) para o espaço da cabeça de manuseio de corrente (400mA vs 200mA).o fio mais grosso também produz um passo de volta a volta ligeiramente mais amplo que reduz a resistência AC de efeito de proximidade em altas frequênciasNa faixa de 10 a 20 GHz, onde a profundidade da pele no cobre é de apenas 0,46 a 0,66 μm, a corrente flui exclusivamente na superfície do condutor e na05mm fio fornece mais área de superfície por unidade de comprimento do que o 0A gama de frequências do HALA1200503R estende-se para 20GHz (versus 18GHz para o HALA1200503R).03 mm versão) .

Capacidade parasitária mínima: Geometria espaçada no ar de uma única camada

Cada par de voltas adjacentes forma um capacitor parasitário; a capacidade parasitária total degrada a SRF,distorce a resposta de frequênciaO HALA1200503R minimiza essa capacidade através de três opções de design:

• Dieléctrico a ar (εr=1,0):A menor constante dielétrica possível. Comparar com os inductores de chips de ferrita onde os enrolamentos são incorporados em escalas de capacitância parasitária ′ cerâmica εr=10-15 diretamente com εr,Assim, o design do núcleo de ar alcança 10-15 * menor capacidade inter-torno para a mesma geometria.
• de um ou mais eixos,Cada uma das 12 curvas é adjacente a exatamente duas curvas vizinhas, sem camadas enterradas, sem vias, sem condutores empilhados separados por camadas finas de cerâmica.A rede de capacitância parasitária é uma cadeia de série simples de 11 pequenos condensadores inter-tornamentos, sem caminhos de acoplamento paralelos que multiplicam a capacidade total..
• 0Fios de 0,05 mm em mandril de 0,30 mm:O espaçamento de volta a volta é de aproximadamente 30-40μm. Com diâmetro do condutor de 0,05 mm, a relação entre o espaço e o tamanho do condutor é de aproximadamente 0,6-0.81 grande o suficiente para minimizar a capacitância do campo de franja, enquanto compacto o suficiente para alcançar 17nH em 12 voltas.

Alta resistência dielétrica e integridade do isolamento

O isolamento entre voltas no HALA1200503R é fornecido pelo revestimento de esmalte de poliuretano no fio de cobre de 0,05 mm. Este revestimento desempenha três funções críticas simultaneamente:

• Barreira dielétrica:O revestimento de esmalte tem uma resistência dielétrica superior a 100 V/μm. Com uma espessura de revestimento de aproximadamente 3-5 μm,a tensão de ruptura entre as curvas adjacentes excede 300V muito superior à tensão de curva a curva em qualquer circuito RF práticoA 17nH e 400mA, a queda de tensão em todo o inductor de 12 voltas a 20GHz é aproximadamente j2.14kΩ * 0.4A = pico de 856V (reativo),distribuído aproximadamente igualmente em 12 voltas aproximadamente 71V por voltaA quebra de > 300 V entre voltas proporciona uma margem de segurança > 4%.
• Protecção do ambiente:O esmalte de poliuretano é hidrofóbico, resistindo à absorção de umidade que poderia criar caminhos de vazamento de superfície condutora através da superfície do esmalte sob alta umidade.Combinados com revestimento conformado pós-montagem, o sistema de isolamento resiste ao ensaio de temperatura úmida a 85°C/85%RH, de acordo com a norma IEC 60068-2-78.
• Estabilidade térmica:O esmalte mantém as suas propriedades dieléctricas em toda a faixa de funcionamento de -55°C a +125°C. Ao contrário de alguns sistemas de isolamento que se tornam frágeis a baixa temperatura ou amolecem a alta temperatura, o esmalte é utilizado em sistemas de isolamento de alta resistência.a formulação de poliuretano permanece mecanicamente e electricamente estável em toda a gama de temperaturas nominal.

Protegido da radiação por projeto: Sem semicondutores, sem danos

A dureza da radiação não é obtida através de blindagem ou processamento especial, é inerente à física do inductor de núcleo de ar.A equação governante L = μ0 * N2 * A / l contém apenas constantes de espaço livre (μ0) e geometria física (torna N, área A, comprimento l). A dose ionizante total (TID) até centenas de kilorads não cria nenhuma carga presa porque não há junções de semicondutores.O dano por deslocamento não cria defeitos de rede que afetem a indutividade porque não há rede cristalina cujas propriedades determinam μOs efeitos de evento único não criam transientes de corrente porque não há dispositivo ativo a ser acionado.

Esta imunidade inerente se estende a todas as condições ambientais adversas: choque térmico (-55 ° C a + 125 ° C, 1000+ ciclos), umidade de condensação, nevoeiro de sal e operação de baixa pressão (alta altitude).O núcleo de ar não tem uma incompatibilidade de CTE para gerir.Para equipamentos utilizados em ambientes onde a reparação é difícil ou impossível,O HALA1200503R elimina a degradação dos componentes passivos como mecanismo de falha..

HALA120 Comparação: 0,03 mm versus 0,05 mm

Principais especificações

Por que 17nH com as mesmas 12 voltas?

Esta é a pergunta mais frequente dos engenheiros que comparam as duas variantes do HALA120.A resposta está no lançamento de curva a curva.O fio de 0,05 mm é 67% mais espesso do que o fio de 0,03 mm, o que aumenta o espaçamento de centro para centro entre curvas adjacentes.Este passo mais amplo reduz o coeficiente de acoplamento indutivo mútuo (k) entre as voltas. Em um solenoide de núcleo de ar de várias voltas, a indutividade total L = L_self * N2 onde L_self inclui tanto a auto-indutividade por volta quanto o acoplamento mútuo entre todos os pares de voltas.Com um tom mais largo devido ao fio mais grosso, o termo de acoplamento mútuo diminui e a indutividade total cai de 26nH para 17nH. This is not a manufacturing error — it is an intentional trade-off that buys you 2* the current handling (400mA vs 200mA) and 2GHz of additional high-frequency bandwidth (20GHz vs 18GHz) through reduced AC resistance.

Orientações de montagem: Micro-soldagem de plumas pré-descascadas

• Proteção geométrica contra transmissão:Durante o layout do PCB, posicionar o eixo central do corpo da bobina de 12 voltas estritamente perpendicular (ortogonal, 90°) à linha de sinal da micro-bandas de RF.Fluxo magnético dos pares de bobinas diretamente na linha de transmissãoUm desvio de 15° da perpendicular aumenta o acoplamento de campo próximo em 2-3dB a 10GHz.Verificar a perpendicularidade durante a inspecção óptica antes da solda.
• Preparação de chumbo pré-descascado:Os cabos são pré-descascados e pré-tinados na fábrica, não é necessário descascar manualmente ou aplicar fluxo antes da solda.assegurar uma superfície soldável uniforme sem espaços vazios de cobre susceptíveis de provocar corrosão sob exposição à umidade.
• Duração mínima de condução:O excesso de chumbo adiciona ~ 0,8-1,0nH / mm de indutividade de série parasitária.
• Micro-soldagem:SAC305 ou Sn63/Pb37. ponta ≤260°C, ≤3s permanecer. O fio de 0,05 mm tem mais massa térmica do que 0,03 mm e é correspondentemente mais tolerante a curtas excursões de temperatura.
• Fixação:Após afinação por RF, micro-gotas de adesivo RF de baixa dielétrica (Epotek H20E).

Aplicações

• GaN/GaAs PA Bias Tees (28-50V, 200-400mA):A classificação de 400mA com saturação zero e baixa DCR permite uma injeção de desvio de drenagem confiável.14kΩ a 20GHz ?? isolamento melhorando com a frequência onde o ganho de PA normalmente desce.
• LNB da banda K/Ka da rede SATCOM:A cobertura de freqüência de 2-20 GHz suporta projetos LNB multibanda. Operação imune à radiação para ambientes orbitais.
• 5G FR2 (n257/n258/n260) Redes de viés:Capacidade de 400 mA com margem de SRF > 20 GHz garante uma injeção de distorção limpa nas bandas operacionais de 24-40 GHz.
• Estações de base ao ar livre de alta fiabilidade:-55°C a +125°C com imunidade à radiação e sem mecanismos de degradação de ferrita suporta vidas de implantação de mais de 10 anos em ambientes não controlados.

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