แม้ว่าตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยอาจดูเหมาะสมจากค่าความเหนี่ยวนำ แต่ก็อาจทำงานแตกต่างออกไปหลังจากติดตั้งบนบอร์ด RF ในวงจร Bias Tee แบบบรอดแบนด์และเครือข่าย Bias แบบไมโครเวฟ ค่าความจุปรสิต ความยาวของสายนำ รูปทรง PCB และทิศทางการติดตั้ง ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพความถี่สูง

สำหรับการเลือกใช้งานจริง ให้เริ่มต้นด้วยช่วงความถี่และกระแสตรงที่ต้องการ จากนั้นจึงตรวจสอบส่วนประกอบที่ติดตั้งด้วยข้อมูล RF ที่วัดได้

1. เริ่มต้นด้วยช่วงความถี่และความเหนี่ยวนำ

ที่ปลายด้านล่างของย่านความถี่ที่ใช้งาน ค่ารีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำสามารถใช้ตรวจสอบเบื้องต้นได้:

X_L=2ΠfL

สำหรับตัวเหนี่ยวนำ 120 nH ค่ารีแอกแตนซ์ในอุดมคติที่ 200 MHz จะอยู่ที่ประมาณ 151 Ω

การคำนวณนี้มีประโยชน์ที่ความถี่ต่ำ แต่ไม่ควรใช้คาดการณ์พฤติกรรมโดยตรงที่ 20 หรือ 40 GHz

เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ค่าความจุระหว่างขดลวด ความต้านทานของตัวนำ รูปทรงของสายนำ และการเชื่อมต่อ PCB จะมีความสำคัญมากขึ้น ส่วนประกอบจะไม่ทำงานเหมือนเป็นค่าความเหนี่ยวนำแบบรวมอีกต่อไป

สำหรับ Broadband Choke การตอบสนองที่วัดได้ตลอดช่วงความถี่ที่ใช้งานจึงมีประโยชน์มากกว่าค่าความเหนี่ยวนำตามชื่อเพียงอย่างเดียว

2. ตรวจสอบ S11 และ S21 ด้วย VNA

สำหรับแอปพลิเคชัน RF แบบบรอดแบนด์ ควรตรวจสอบข้อมูล VNA ก่อนตัดสินใจเลือกส่วนประกอบ

ข้อมูลจำเพาะของ HALT20005 รวมถึงข้อมูลการทดสอบทั่วไปที่ครอบคลุม:

หลีกเลี่ยงสายนำยาว พื้นที่ลูปมากเกินไป มุมการติดตั้งที่ไม่สามารถควบคุมได้ หรือระยะห่างจาก PCB ที่ไม่จำเป็น10 MHz–500 MHz

หลีกเลี่ยงสายนำยาว พื้นที่ลูปมากเกินไป มุมการติดตั้งที่ไม่สามารถควบคุมได้ หรือระยะห่างจาก PCB ที่ไม่จำเป็น10 MHz–20 GHz

หลีกเลี่ยงสายนำยาว พื้นที่ลูปมากเกินไป มุมการติดตั้งที่ไม่สามารถควบคุมได้ หรือระยะห่างจาก PCB ที่ไม่จำเป็น10 MHz–40 GHz

S21

ขึ้นอยู่กับโทโพโลยีการวัด S21 สามารถช่วยประเมินพฤติกรรมการส่งผ่านหรือการแยก RF ได้

พิจารณาตลอดช่วงการกวาดความถี่ทั้งหมดเพื่อหาค่าสูงสุดที่คาดไม่ถึง บริเวณที่มีการสั่นพ้อง หรือการเสื่อมสภาพใกล้กับปลายด้านบนของย่านความถี่ที่ต้องการ

S11

S11 ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการตอบสนองที่พอร์ต RF การเปลี่ยนแปลงใน S11 อาจมาจากตัวเหนี่ยวนำ การเปลี่ยนผ่าน PCB อุปกรณ์ทดสอบ หรือการรวมกันของผลกระทบเหล่านี้

สำหรับการประเมินแบบบรอดแบนด์ ดังนั้น S11 และ S21 ควรได้รับการตีความร่วมกับชุดทดสอบ

รูปภาพที่แนะนำ: การตอบสนอง S11/S21 ที่วัดได้ของ HALT20005 จากการทดสอบ VNA จริง

เอกสารของ HALT20005 ยังมีข้อมูลการทดสอบที่ขยายไปถึง 40 GHz แต่บันทึกเดิมระบุว่าผลกระทบของฟิกซ์เจอร์ลดความแม่นยำในการวัดในช่วงนี้ ดังนั้นผลลัพธ์ 40 GHz ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นข้อมูลอ้างอิงมากกว่าการตอบสนองของส่วนประกอบในอุดมคติ

3. อย่าตัดสินตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยแบบบรอดแบนด์จาก SRF เพียงอย่างเดียว

ความถี่เรโซแนนซ์ตัวเอง (SRF) มักใช้ในการเลือกตัวเหนี่ยวนำชิป RF ทั่วไป

สำหรับตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยแบบบรอดแบนด์ ค่า SRF ค่าเดียวไม่สามารถอธิบายการตอบสนอง RF ทั้งหมดได้

ขดลวดทรงกรวย ค่าความจุแบบกระจาย รูปทรงของสายนำ และสภาพแวดล้อมการติดตั้ง ล้วนส่งผลต่อพฤติกรรมที่ขึ้นอยู่กับความถี่ สำหรับการออกแบบที่ครอบคลุมหลายช่วงความถี่ ข้อมูลอิมพีแดนซ์และพารามิเตอร์ S ที่วัดได้ตลอดช่วงความถี่ที่ต้องการ มีประโยชน์มากกว่าการพึ่งพาค่าเรโซแนนซ์เพียงค่าเดียว

สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในวงจร Bias Tee แบบบรอดแบนด์และวงจร DC-feed แบบไมโครเวฟ

4. การออกแบบ PCB เป็นส่วนหนึ่งของประสิทธิภาพ RF

ที่ความถี่ไมโครเวฟ PCB และการติดตั้งส่วนประกอบจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง RF

สำหรับ HALT20005 การติดตั้งที่ระบุจะวางปลายด้านเล็กของกรวยเข้าหาและตั้งฉากกับสายส่ง RF สายนำด้าน RF ควรให้สั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ และส่วนประกอบควรยึดด้วยกาวการติดตั้งที่แนะนำDC Bias → ตัวเหนี่ยวนำทรงกรวย → สายนำสั้น → สายไมโครสตริป RF

รักษา:

· 

ปลายกรวยใกล้กับสาย RF

หลีกเลี่ยงสายนำยาว พื้นที่ลูปมากเกินไป มุมการติดตั้งที่ไม่สามารถควบคุมได้ หรือระยะห่างจาก PCB ที่ไม่จำเป็นสายนำด้าน RF สั้น

·  ตัวเหนี่ยวนำตั้งฉากกับสายไมโครสตริป

·  ส่วนประกอบมีความเสถียรทางกล

หลีกเลี่ยงสายนำยาว พื้นที่ลูปมากเกินไป มุมการติดตั้งที่ไม่สามารถควบคุมได้ หรือระยะห่างจาก PCB ที่ไม่จำเป็นที่ 20–40 GHz แม้แต่การเชื่อมต่อสั้นๆ ก็มีส่วนต่อโครงสร้าง RF ดังนั้นส่วนประกอบที่วัดได้บนฟิกซ์เจอร์หนึ่งอาจแสดงการตอบสนองที่แตกต่างออกไปหลังจากติดตั้งบน PCB ที่มีรูปทรงไมโครสตริปหรือความยาวสายนำที่แตกต่างกัน

5. ตรวจสอบพิกัดกระแสตรง

ตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยที่ใช้ใน Bias Tee ปกติจะรับกระแสตรงในขณะที่ให้การแยก RF จากเส้นทาง Bias

สำหรับ HALT20005 กระแสสูงสุดที่ระบุคือ 200 mA

หากวงจรต้องการกระแสมากกว่านี้ ไม่ควรเลือกส่วนประกอบเพียงเพราะช่วงความถี่เหมาะสม

ดังนั้นการเลือกใช้งานจริงควรพิจารณา:

ช่วงความถี่ + ความเหนี่ยวนำ + กระแสตรง + การตอบสนอง RF เมื่อติดตั้ง

6. ตัวเหนี่ยวนำทรงกรวย หรือ ตัวเหนี่ยวนำชิป?

ตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีกว่าโดยอัตโนมัติสำหรับทุกการออกแบบ RF

สถานการณ์การออกแบบจุดเริ่มต้นที่ใช้งานได้จริง

แบนด์วิดท์ RF แคบ

ไม่ สำหรับการออกแบบ RF แบบบรอดแบนด์ ให้พิจารณากระแสตรง พฤติกรรมปรสิต การออกแบบ PCB รูปทรงการติดตั้ง และพารามิเตอร์ S ที่วัดได้ตลอดช่วงความถี่ที่ต้องการด้วย

ทำไมปลายด้านเล็กของตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยจึงควรหันเข้าหาเส้น RF?

สำหรับ HALT20005 การติดตั้งที่แนะนำคือวางปลายด้านเล็กเข้าหาและตั้งฉากกับสายส่ง RF พร้อมทั้งรักษาความยาวสายนำด้าน RF ให้สั้นที่สุด วิธีนี้ช่วยควบคุมรูปทรงการเชื่อมต่อที่จุดเปลี่ยนผ่าน RF

เมื่อใดที่ฉันควรพิจารณาตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยแทนตัวเหนี่ยวนำชิป?

ตัวเหนี่ยวนำทรงกรวยควรค่าแก่การประเมินเมื่อ Bias Tee หรือ RF choke จำเป็นต้องทำงานในช่วงความถี่ที่กว้างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความถี่สูงสุดขยายไปถึงย่านไมโครเวฟ สำหรับการออกแบบแบนด์วิดท์แคบหรือขนาดกะทัดรัดมาก ตัวเหนี่ยวนำชิปอาจใช้งานได้จริงมากกว่า