Воздушный конический индуктор 1000 нГн 25 МГц - 40 ГГц ВЧ дроссельный индуктор

HALT50005 Ультраширокополосный конический дроссель | 1000 нГн (1,0 мкГн) ±20% микропроволочный Bias Tee ВЧ-дроссель (25 МГц - 40 ГГц)

Внутри оптического трансивера: почему Bias Choke определяет производительность канала

Bias tee внутри трансивера 400G QSFP-DD занимает, возможно, 4 мм² площади печатной платы. В этом пространстве он должен подавать ток смещения постоянного тока на путь сигнала 53 Гб/с PAM4 без внесения пульсаций амплитуды, которые могли бы закрыть диаграмму раскрытия. Компонент, выполняющий основную работу — индуктивный дроссель — находится непосредственно в петле тока сигнала. Его паразитная емкость нагружает линию передачи. Его собственная резонансная частота создает провал S21. Его температурный коэффициент смещает точку смещения. Каждый недостаток этого одного компонента преобразуется в детерминированный джиттер на приемнике.

HALT50005 был разработан с самого начала для этой среды. Его номинальная индуктивность 1,0 мкГн, достигнутая за счет прецизионной конической намотки 0,05 мм, обеспечивает достаточную низкочастотную реактивность для блокировки сигналов до 25 МГц — охватывая тона управляющего канала и низкоскоростную телеметрию, которые проходят по линии смещения в современных подключаемых оптических модулях. Номинальный ток 250 мА обеспечивает требования к смещению драйвера лазера как для EML, так и для DML типов передатчиков, включая более высокие токи смещения, потребляемые модуляторами Маха-Цендера на основе кремниевой фотоники. А SRF >40 ГГц гарантирует, что дроссель остается действительно индуктивным, а не емкостным, во всем диапазоне модуляции текущих и будущих оптических стандартов.

Прецизионная намотка в масштабе 50 микрон

Производство конического индуктора 1,0 мкГн с проводом диаметром 0,05 мм требует производственной точности, превосходящей традиционные возможности намотки катушек. В этом масштабе проводника натяжение намотки, расположение витков и формирование выводов определяются поверхностными силами и упругостью материала, а не объемными механическими свойствами. Производственная линия Hoan решает эти проблемы с помощью оптически управляемых систем намотки с замкнутым контуром и 100% автоматизированной оптической инспекции:

• Точность конусности: Профиль диаметра витка в зависимости от положения должен соответствовать проектной конусности в пределах ±5% по всей длине намотки 3,0 мм. Отклонения профиля создают узкополосные аномалии емкости, которые генерируют пульсации S21.
• Регулярность интервала между витками: Смежные витки должны поддерживать равномерный зазор. Нерегулярное расстояние концентрирует паразитные емкости в дискретных положениях, создавая непреднамеренные резонансные режимы в пределах номинального рабочего диапазона.
• Выравнивание выхода выводов: Летящие выводы как вершины, так и основания проверяются на выход вдоль центральной оси конуса. Выводы, расположенные вне оси, снижают пропускную способность автоматической клиновой сварки и вносят паразитные связи, зависящие от ориентации.
• Качество изоляционной поверхности: Полиимидная эмалевая оболочка проверяется при 100-кратном увеличении на наличие тонких участков, следов истирания и проколов. Необнаруженные дефекты изоляции становятся скрытыми короткими замыканиями между витками после длительного термического цикла в полевых условиях.

Статистический контроль процесса на уровне партии поддерживается значениями CpK, превышающими 1,67 для всех критических размеров. Каждая производственная партия проходит выборочное приемочное тестирование VNA на аттестованном микрополосковом креплении для проверки соответствия SRF, вносимых потерь и изоляции.

Проверенная производительность в спектре Bias Tee

Ссылка на спецификацию

Последовательность сборки оптоэлектронного модуля

1. Подключение вершины: Узкий конец к микрополосковой линии 50 Ом. Катушка перпендикулярна плате. Угловая ошибка вызывает асимметрию S11 выше 30 ГГц.
2. Контроль длины вывода: Летящий вывод вершины между паяным швом и первым витком ≤0,3 мм. Каждые дополнительные 0,5 мм вносят ~0,3 нГн последовательной индуктивности, ухудшая возвратные потери на высоких частотах.
3. От основания к источнику питания постоянного тока: Широкий конец конуса к контактной площадке смещения. Разместите развязывающие конденсаторы 100 пФ || 10 нФ в пределах 1 мм.
4. Эпоксидная стабилизация: Одна микроточка (≤0,3 мм) Epotek H70E на стороне намотки. Для герметичных оптических корпусов Epotek H70E соответствует требованиям ASTM E595 по низкому газовыделению.
5. Время пайки: Наконечник 280–320°C, максимум 2 секунды. 50 мкм провод достигает теплового равновесия за миллисекунды.

Сценарии развертывания

• Смещение постоянного тока драйвера лазера EML/DML в модулях TOSA 100G/400G/800G
• Смещение питания TIA в модулях ROSA
• Bias tees MZM на кремниевой фотонике в субсборках когерентных передатчиков
• Обратное смещение высокоскоростного волноводного фотодиода в когерентных приемниках
• Подача смещения стока SSPA GaN-on-SiC в передатчиках радаров X/Ku/Ka-диапазона
• Распределение постоянного тока элементов антенной решетки 5G NR FR2

FAQ

В: Чем HALT50005 отличается от других вариантов конических индукторов 1000 нГн?
О: Все индукторы серии HALT50005 имеют одинаковую основную спецификацию: 1000 нГн, провод 0,05 мм, 25 МГц–40 ГГц, 250 мА. Вариант HALT50005 специально документирован для применений Bias Tee в оптоэлектронике, с руководством по сборке для интеграции в трансиверные модули, спецификациями по газовыделению для герметичных корпусов и примечаниями по применению для проектирования сетей смещения драйвера лазера и TIA.

В: Наш TOSA на основе EML потребляет 230 мА смещения лазера. Обеспечивает ли номинальный ток 250 мА достаточный запас по производству?
О: При токе 230 мА рассеиваемая мощность проводника составляет примерно 106 мВт (на основе типичного DCR 2,0 Ом). Результирующее ΔT составляет примерно 14°C — в пределах лимита 15°C. Запас в 20 мА обеспечивает запас для вариаций DCR от единицы к единице и повышенных условий окружающей среды внутри корпуса модуля. При такой рабочей точке снижение номинальных характеристик не требуется.