Конический индуктор может показаться подходящим по значению индуктивности, но вести себя иначе после установки на ВЧ-плату. В широкополосных схемах смещения и микроволновых сетях смещения паразитная емкость, длина выводов, геометрия печатной платы и ориентация монтажа влияют на высокочастотные характеристики.

Для практического выбора начните с требуемого диапазона частот и постоянного тока, затем проверьте установленный компонент по измеренным ВЧ-данным.

1. Начните с диапазона частот и индуктивности

На нижнем пределе рабочего диапазона индуктивное сопротивление обеспечивает полезную первую проверку:

X_L=2ΠfL

Для индуктора 120 нГн идеальное реактивное сопротивление на частоте 200 МГц составляет примерно 151 Ом.

Этот расчет полезен на более низких частотах, но его не следует использовать для прямого прогнозирования поведения на частотах 20 или 40 ГГц.

С увеличением частоты межобмоточная емкость, сопротивление проводника, геометрия выводов и связь с печатной платой становятся все более важными. Компонент больше не ведет себя как идеальная сосредоточенная индуктивность.

Поэтому для широкополосного дросселя измеренная характеристика по всему рабочему диапазону более полезна, чем только номинальная индуктивность.

2. Проверьте S11 и S21 с помощью VNA

Для широкополосных ВЧ-приложений данные VNA следует просмотреть перед окончательным выбором компонента.

Спецификация HALT20005 включает типичные тестовые данные, охватывающие:

Избегайте длинных выводов, чрезмерной площади петли, неконтролируемых углов монтажа или ненужного расстояния от печатной платы.10 МГц–500 МГц

Избегайте длинных выводов, чрезмерной площади петли, неконтролируемых углов монтажа или ненужного расстояния от печатной платы.10 МГц–20 ГГц

Избегайте длинных выводов, чрезмерной площади петли, неконтролируемых углов монтажа или ненужного расстояния от печатной платы.10 МГц–40 ГГц

S21

В зависимости от топологии измерения S21 может помочь оценить характеристики передачи или ВЧ-изоляции.

Просмотрите весь диапазон частот на предмет неожиданных пиков, резонансных областей или ухудшения характеристик вблизи верхнего предела требуемого диапазона.

S11

S11 предоставляет информацию об отклике, наблюдаемом на ВЧ-порту. Изменения в S11 могут быть вызваны индуктором, переходом на печатной плате, испытательным приспособлением или комбинацией этих эффектов.

Для широкополосной оценки S11 и S21 следует интерпретировать совместно с тестовой установкой.

Рекомендуемая диаграмма: измеренный отклик S11/S21 HALT20005 из реального теста VNA.

Документация HALT20005 также содержит тестовые данные, простирающиеся до 40 ГГц, но в исходной записи отмечается, что эффекты приспособления снижают точность измерений в этом диапазоне. Поэтому результат на 40 ГГц следует рассматривать как справочные данные, а не как идеальный отклик компонента.

3. Не судите о широкополосном коническом индукторе только по SRF

Частота саморезонанса (SRF) обычно используется при выборе обычных ВЧ-чип-индукторов.

Для широкополосного конического индуктора одно значение SRF не описывает полный ВЧ-отклик.

Коническая намотка, распределенная емкость, геометрия выводов и среда монтажа — все это способствует частотно-зависимому поведению. Для конструкции, охватывающей несколько октав, измеренное сопротивление и данные S-параметров по всему предполагаемому диапазону более полезны, чем полагаться на один резонансный номер.

Это особенно важно в широкополосных схемах смещения и микроволновых цепях питания постоянным током.

4. Разводка печатной платы является частью ВЧ-характеристик

На микроволновых частотах печатная плата и монтаж компонента становятся частью ВЧ-структуры.

Для HALT20005 указанная установка предполагает размещение узкого конца конуса по направлению к ВЧ-линии передачи и перпендикулярно ей. Вывод со стороны ВЧ должен быть как можно короче, а компонент должен быть закреплен клеем.Рекомендуемая установкаПостоянный ток → Конический индуктор → Короткий вывод → ВЧ-микрополосковая линия

Сохранять:

· 

Кончик конуса близко к ВЧ-линии

Избегайте длинных выводов, чрезмерной площади петли, неконтролируемых углов монтажа или ненужного расстояния от печатной платы.Короткий вывод со стороны ВЧ

·  Индуктор перпендикулярно микрополосковой линии

·  Механически стабильный компонент

Избегайте длинных выводов, чрезмерной площади петли, неконтролируемых углов монтажа или ненужного расстояния от печатной платы.На частотах 20–40 ГГц даже короткое соединение вносит вклад в ВЧ-структуру. Поэтому компонент, измеренный на одном приспособлении, может показать другой отклик после установки на печатную плату с другой геометрией микрополосковой линии или длиной вывода.

5. Проверьте номинальный ток постоянного тока

Конический индуктор, используемый в схеме смещения, обычно пропускает постоянный ток, обеспечивая при этом ВЧ-изоляцию от пути смещения.

Для HALT20005 указанный максимальный ток составляет 200 мА.

Если схема требует большего тока, компонент не следует выбирать только потому, что его диапазон частот подходит.

Поэтому практический выбор должен учитывать:

Диапазон частот + Индуктивность + Постоянный ток + ВЧ-отклик после установки

6. Конический индуктор или чип-индуктор?

Конический индуктор не является автоматически лучшим выбором для каждой ВЧ-конструкции.

Ситуация проектированияПрактическая отправная точка

Узкая ВЧ-полоса пропускания

Нет. Для широкополосных ВЧ-конструкций также учитывайте постоянный ток, паразитное поведение, разводку печатной платы, геометрию монтажа и измеренные S-параметры в требуемом диапазоне.

Почему узкий конец конического индуктора должен быть направлен к ВЧ-линии?

Для HALT20005 рекомендуемая установка предполагает размещение узкого конца по направлению к ВЧ-линии передачи и перпендикулярно ей, при этом вывод со стороны ВЧ остается коротким. Это помогает контролировать геометрию соединения на ВЧ-переходе.

Когда следует рассматривать конический индуктор вместо чип-индуктора?

Конический индуктор стоит оценить, когда схема смещения или ВЧ-дроссель должны работать в очень широком диапазоне частот, особенно когда верхняя частота простирается далеко в микроволновый диапазон. Для более узкополосных или очень компактных конструкций чип-индуктор может быть более практичным.