ซีอาน ประเทศจีน — HOAN Microwave ได้ขยายขีดความสามารถในการผลิตคอยล์ RF แบบกำหนดเอง เพื่อรองรับการออกแบบ RF และไมโครเวฟ ซึ่งตัวเหนี่ยวนำแค็ตตาล็อกมาตรฐานไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดด้านไฟฟ้า เครื่องกล หรือ PCB ได้ ความสามารถนี้ครอบคลุมถึงขดลวดแกนอากาศขนาดเล็ก ตัวเหนี่ยวนำแบบกำหนดเอง Q สูง และโครงสร้างขดลวดทรงกรวยบรอดแบนด์ โดยได้รับการสนับสนุนจากการพัฒนาขดลวดผ่านการกำหนดลักษณะเฉพาะของ RF

ที่ความถี่ GHz การเปลี่ยนคอยล์เพียงไม่กี่รอบสามารถแก้ปัญหาหนึ่งและสร้างอีกปัญหาหนึ่งได้

การหมุนที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มการเหนี่ยวนำ แต่ยังสามารถเพิ่มความจุระหว่างการหมุนและย้ายการสั่นพ้องตัวเองครั้งแรกให้ใกล้กับย่านความถี่ที่ทำงานมากขึ้นอีกด้วย การทำให้ขดลวดสั้นลงสามารถประหยัดพื้นที่ PCB ในขณะที่เปลี่ยนระดับเสียงและอิมพีแดนซ์ RF สายที่ยาวขึ้นอาจทำให้การประกอบง่ายขึ้น แต่จะมีการเหนี่ยวนำเพิ่มเติมหลังการติดตั้ง

สำหรับการพัฒนาคอยล์ RF แบบกำหนดเอง เรขาคณิตของขดลวดจึงต้องพิจารณาร่วมกับความถี่เป้าหมาย Q กระแส และพื้นที่การติดตั้งที่มีอยู่

ตัวเหนี่ยวนำแกนอากาศแบบกำหนดเองสำหรับการออกแบบ RF GHz

HOAN ผลิตตัวเหนี่ยวนำแกนอากาศขนาดเล็กที่มีขนาดขดลวดและโครงสร้างตะกั่วที่กำหนดค่าได้

การออกแบบ HOAN ที่เผยแพร่แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่ค่อนข้างเล็กสามารถสร้างส่วนประกอบ RF ที่แตกต่างกันได้อย่างไร:

สำหรับ HALA2000303R ข้อมูลจำเพาะที่เผยแพร่ระบุว่า SRF สูงกว่า 22 GHz ในขณะที่ช่วงการทำงานที่ระบุคือ 1–18 GHz

ความแตกต่างนั้นสำคัญ ความถี่เรโซแนนซ์ตัวเองครั้งแรกไม่ควรถือเป็นขีดจำกัดความถี่ที่ใช้งานได้ของคอยล์ RF โดยอัตโนมัติ

อิมพีแดนซ์ที่ต้องการ, Q และการตอบสนองที่ติดตั้งไว้อาจไม่เป็นที่ยอมรับก่อนที่จะถึงเสียงสะท้อนครั้งแรก

รูปทรงของขดลวดแบบกำหนดเองสำหรับข้อจำกัด SRF, Q และขนาด

คอยล์ RF แบบง่ายมีค่าความเหนี่ยวนำมากกว่าค่าที่กำหนด

พฤติกรรมทางไฟฟ้ายังรวมถึงความต้านทานของตัวนำและความจุของปรสิตแบบกระจาย:

L + R + ซีพี

ความถี่เรโซแนนซ์ตัวเองแรกโดยประมาณสามารถแสดงเป็น:

เอฟเอสอาร์เอฟ data 1 / (2π√LCp)

การเพิ่มตัวเหนี่ยวนำโดยการเพิ่มการหมุนอาจเพิ่ม Cp ขึ้นอยู่กับระยะห่างของการหมุนและรูปทรงของขดลวด

ตัวอย่างเช่น ในเครือข่ายคอมแพ็กไบแอส การหมุนเพิ่มเติมอาจให้อิมพีแดนซ์ที่สูงกว่าที่ปลายล่างของแถบความถี่ที่ต้องการ ขณะเดียวกันก็ทำให้เสียงสะท้อนเข้าใกล้ปลายบนมากขึ้น

การพัฒนาแบบกำหนดเองอาจเกี่ยวข้องกับการปรับเปลี่ยน:

· นับเทิร์น;

· เส้นผ่านศูนย์กลางลวด

·เส้นผ่านศูนย์กลางที่คดเคี้ยว

·สนามที่คดเคี้ยว;

· ความยาวและทิศทางของตะกั่ว

·ซองกล

·กำลังการผลิตปัจจุบัน

·ความถี่ในการทำงานที่ต้องการ

สำหรับการใช้งานที่การสูญเสียเป็นสิ่งสำคัญ ตัวเหนี่ยวนำแบบกำหนดเองที่มี Q สูงอาจต้องการความสมดุลที่แตกต่างกันระหว่างขนาดตัวนำ จำนวนรอบ และขนาดการพันของขดลวด มากกว่าขดลวดที่ปรับให้เหมาะสมเพื่อการเหนี่ยวนำสูงสุดในพื้นที่จำกัดเป็นหลัก

โครงสร้างขดลวดทรงกรวยเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการใช้งานโช้ค RF บรอดแบนด์ รูปทรงการพันของขดลวดที่เปลี่ยนแปลงไปสามารถใช้ได้ในกรณีที่ขดลวดทรงกระบอกทั่วไปไม่ได้ให้การตอบสนองแบบบรอดแบนด์ อิมพีแดนซ์ และพื้นที่การติดตั้งที่มีอยู่

จากเรขาคณิตของขดลวดไปจนถึงประสิทธิภาพ RF ที่วัดได้

คอยล์สามารถตอบสนองเป้าหมายการเหนี่ยวนำบนมิเตอร์ LCR และยังคงมีพฤติกรรมแตกต่างออกไปหลังการติดตั้งบน PCB ไมโครเวฟ

ที่ความถี่สูงกว่า โครงสร้างที่มีประสิทธิภาพจะใกล้เคียงกับ:

ขดลวด RF + ลีด + ข้อต่อบัดกรี + แผ่น PCB + สายส่ง

ความจุของแผ่นและการเหนี่ยวนำตะกั่วเพิ่มเติมสามารถเปลี่ยนการตอบสนองเรโซแนนซ์ที่ติดตั้งไปจากการวัดเฉพาะส่วนประกอบได้

สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ:

·เครือข่ายอคติเครื่องขยายสัญญาณ RF;

·วงจรจับคู่ไมโครเวฟ

·โช้ก RF บรอดแบนด์;

·ส่วนหน้าของตัวรับความเร็วสูง

· โมดูลการสื่อสาร

·อุปกรณ์ทดสอบและการวัด

HOAN ใช้อุปกรณ์ตรวจวัดความถี่สูง รวมถึง Vector Network Analyzer สำหรับการระบุลักษณะส่วนประกอบ RF

สำหรับตัวเหนี่ยวนำ RF ที่เลือก ยังสามารถให้ข้อมูล S2P Touchstone เพื่อให้วิศวกรสามารถประเมินพฤติกรรมที่ขึ้นกับความถี่ในซอฟต์แวร์จำลอง RF แทนที่จะอาศัยเฉพาะแบบจำลองตัวเหนี่ยวนำแบบก้อนในอุดมคติเท่านั้น

ใน ADS, HFSS หรือเวิร์กโฟลว์การจำลอง RF อื่นๆ โมเดล S2P สามารถให้การแสดงส่วนประกอบที่โดดเด่นได้สมจริงยิ่งขึ้น เนื่องจากความถี่ในการทำงานเข้าใกล้ปลายด้านบนของแถบความถี่ที่ระบุ

เหตุใดข้อมูล PCB จึงมีความสำคัญในโครงการ RF Coil แบบกำหนดเอง

คำขอ "20 nH" ไม่ได้ให้คำจำกัดความที่เพียงพอสำหรับการออกแบบไมโครเวฟหลายๆ แบบ

ขดลวดสองตัวที่มีค่าความเหนี่ยวนำเท่ากันสามารถทำงานได้แตกต่างกันเนื่องจาก:

จำนวนรอบ ระยะพิทช์ เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำ รูปทรงของลีด และปรสิตในการยึดติด

ข้อมูล PCB จะมีคุณค่าอย่างยิ่งเมื่อ:

·ความถี่ในการทำงานใกล้เคียงกับส่วนประกอบ SRF

·ต้องลดความยาวของตะกั่วให้เหลือน้อยที่สุด

·รอยเท้าที่มีอยู่ถูกจำกัดอย่างแน่นหนา

·คอยล์ถูกใช้ในเครือข่ายที่ตรงกัน

·วงจรต้องมีการควบคุมอิมพีแดนซ์ในแถบความถี่กว้าง

เค้าโครง PCB หรือการวาดโมดูลสามารถเปิดเผยข้อจำกัดที่ไม่สามารถมองเห็นได้จากข้อกำหนดการเหนี่ยวนำเพียงอย่างเดียว

ตัวอย่างเช่น การหมุนหรือเปลี่ยนตำแหน่งตะกั่วให้พอดีกับโมดูลขนาดกะทัดรัดอาจทำให้โครงสร้างของปรสิตที่ติดตั้งเปลี่ยนแปลงไป ที่หลาย GHz การปรับเชิงกลนั้นอาจกลายเป็นการปรับ RF ก็ได้

พารามิเตอร์คอยล์ RF สำหรับการพัฒนาแบบกำหนดเอง

การระบุเงื่อนไขการออกแบบหลักตั้งแต่เริ่มต้นจะช่วยลดการทำซ้ำต้นแบบโดยไม่จำเป็น

จากนั้นจะสามารถประเมินต้นแบบสำหรับการเหนี่ยวนำ เรขาคณิต และการตอบสนอง RF ก่อนที่พารามิเตอร์การพันจะได้รับการแก้ไขสำหรับการผลิต

ถ้าเรโซแนนซ์หรืออิมพีแดนซ์ที่วัดได้ไม่ตรงกับที่วงจรต้องการ การเปลี่ยนแปลงจำนวนรอบ พิทช์ เส้นผ่านศูนย์กลาง หรือรูปทรงลีดสามารถประเมินได้ในระหว่างการวนซ้ำครั้งถัดไป

รองรับการออกแบบโมดูล RF Bias, Matching และ Microwave

โดยทั่วไปจะพิจารณาคอยล์ RF แบบกำหนดเองเมื่อส่วนประกอบมาตรฐานตรงกับข้อกำหนดข้อหนึ่งแต่ขาดข้ออื่นไป

เครือข่ายไบแอสอาจต้องการอิมพีแดนซ์บรอดแบนด์มากขึ้น

วงจรที่ตรงกันอาจต้องการตัวเหนี่ยวนำเล็กน้อยและมีการสูญเสียต่ำ

โมดูลไมโครเวฟขนาดกะทัดรัดอาจแทบไม่มีอิสระในการกำหนดความยาวของตะกั่วหรือการวางแนวส่วนประกอบ

ในกรณีเหล่านี้ การเลือกตามความเหนี่ยวนำที่ระบุเพียงอย่างเดียวจะทำให้ลักษณะการทำงานของ RF มากเกินไปไม่สามารถกำหนดได้

ความสามารถในการผลิตคอยล์ RF แบบกำหนดเองของ HOAN มีวัตถุประสงค์เพื่อเชื่อมต่อการออกแบบขดลวดให้ใกล้ชิดกับข้อกำหนดทางไฟฟ้าและทางกลขั้นสุดท้ายของวงจรมากขึ้น