1400nH โคนิค อินดูเตอร์ อัลตร้าไวด์แบนด์ อินทรีย์ฟรีเวนซ์ Choke 20MHz - 40GHz

HALT60005 ตัวเหนี่ยวนำแบบกรวยอัลตร้าบรอดแบนด์ 1400nH สายไมโครไบแอสที RF Choke ประสิทธิภาพอัลตร้าบรอดแบนด์ 20MHz-40GHz

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

HALT60005 เป็นตัวเหนี่ยวนำแบบบรอดแบนด์ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับเครือข่ายการฉีด DC แบบไบแอสที ซึ่งทำงานตั้งแต่ 20 MHz ถึง 40 GHz ให้ค่าความเหนี่ยวนำมาตรฐาน 1400 nH ผ่านการพันแบบกรวยเรียวด้วยลวดทองแดงปราศจากออกซิเจนขนาด 0.05 มม. รองรับกระแสไบแอส DC ต่อเนื่อง 200 mA ในช่วงอุณหภูมิ -55°C ถึง +125°C มีตัวเลือกการกำหนดค่าลวดขนาด 0.08 มม. ให้บริการตามคำสั่งซื้อที่กำหนดเองสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการจัดการกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

การกำหนดค่าวงจรไบแอสที

ในไบแอสที ตัวเหนี่ยวนำ choke จะอยู่ระหว่างแหล่งจ่ายไฟ DC และเส้นทางผ่าน RF หน้าที่ของมันมีสองประการ: นำกระแสไบแอส DC ไปยังอุปกรณ์ที่ใช้งาน และนำเสนออิมพีแดนซ์ RF สูงตลอดแบนด์วิดท์สัญญาณเพื่อป้องกันพลังงาน RF รั่วไหลเข้าสู่แหล่งจ่ายไฟ DC HALT60005 ได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาวะการทำงานเฉพาะนี้

โหนดวงจร:

• เส้นทางผ่าน RF:ไมโครสตริปหรือเวฟไกด์แบบโคเพลนาร์ 50-Ω เชื่อมต่อพอร์ต 1 กับพอร์ต 2 ปลายกรวยแคบของตัวเหนี่ยวนำจะถูกบัดกรีโดยตรงกับเส้นทางนี้
• อินพุตไบแอส DC:ฐานที่กว้างเชื่อมต่อกับแผ่นป้อน DC เครือข่ายตัวเก็บประจุบายพาสแบบบรอดแบนด์ (100 pF ขนานกับ 10 nF เซรามิก พร้อมตัวเลือก 1 µF สำหรับการแยกความถี่ต่ำ) จะบายพาส RF ที่เหลือไปยังระนาบกราวด์
• กลไกการแยก:ที่ความถี่ RF ค่าความเหนี่ยวนำ 1400 nH จะสร้างอิมพีแดนซ์ >2.0 kΩ ที่ DC ขดลวดจะแสดงเฉพาะความต้านทานทองแดงเท่านั้น (~2.0 Ω โดยทั่วไป) ส่งกระแสไบแอสโดยมีการตกคร่อมแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย

การจัดการกระแสไบแอส DC และการวิเคราะห์ความร้อน

การส่งกระแส 200 mA ผ่านตัวนำขนาด 0.05 มม. ต้องใช้การออกแบบทางความร้อนอย่างระมัดระวัง HALT60005 จัดการสิ่งนี้ผ่านสิ่งต่อไปนี้:

• คุณภาพตัวนำ:ทองแดงนำไฟฟ้าสูงปราศจากออกซิเจน (OFHC, 99.99% Cu) ลดความต้านทาน DC ให้เหลือน้อยที่สุด DCR โดยทั่วไปที่ 25°C อยู่ที่ประมาณ 2.0 Ω ทำให้เกิดการกระจายพลังงาน I²R ประมาณ 80 mW ที่กระแสที่กำหนด
• ระยะขอบความร้อน:การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจำกัดไว้ที่ ΔT ≤ 15°C ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่เป็นบวกของความต้านทานทองแดงคือ +0.39%/°C ขีดจำกัด 15°C ป้องกันวงจรป้อนกลับเชิงบวกที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะเพิ่มความต้านทาน ซึ่งเพิ่มการกระจายพลังงาน ซึ่งจะเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นอีก
• กลไกการระบายความร้อน:โครงสร้างแกนอากาศแบบเปิดจะแผ่รังสีและพาความร้อนตามธรรมชาติ ไม่มีสารเคลือบที่กักเก็บความร้อน ช่องว่างอากาศ 0.5 มม. รอบตัวขดลวดเพียงพอสำหรับการทำงานที่กำหนด
• ระยะห่างฉนวน:เคลือบโพลีอิไมด์มีพิกัดสำหรับการทำงานต่อเนื่อง 200°C ให้ระยะห่างที่มากเกินกว่าอุณหภูมิรอยต่อที่แย่ที่สุดที่อุณหภูมิแวดล้อม +125°C พร้อมการทำความร้อนตัวเอง 15°C
• การสูญเสียแกนเป็นศูนย์:ต่างจาก choke เฟอร์ไรต์ ไม่มีฮิสเทอรีซิสหรือความร้อนจากกระแสไหลวนจากกำลัง RF การกระจายพลังงานทั้งหมดสามารถคาดการณ์ได้จากความสูญเสียทองแดง DC เพียงอย่างเดียว

ขั้นตอนการประกอบและติดตั้งโดยละเอียด

การติดตั้งที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพ RF ตามที่กำหนด SOP ต่อไปนี้ได้รับการตรวจสอบบนฟิกซ์เจอร์ทดสอบไมโครสตริปที่ได้รับการปรับเทียบแล้ว:

ขั้นตอนที่ 1 — การจัดตำแหน่งทางกายภาพ

• วางปลายด้านเล็ก (ยอดแหลม) ของตัวเหนี่ยวนำแบบกรวยชี้ลง ตั้งฉาก (≈90°) กับเส้นไมโครสตริปส่งสัญญาณ RF
• การติดตั้งที่ไม่ตั้งฉากจะทำให้เกิดการจับคู่สนามที่ไม่สมมาตรซึ่งทำให้การสูญเสียผลตอบแทน S11 แย่ลงเหนือ 15 GHz

ขั้นตอนที่ 2 — การเชื่อมต่อลีดปลายแหลม

• บัดกรีลีดนำอิสระปลายแหลมโดยตรงกับเส้นทางไมโครสตริป 50-Ω
• ตัดลีดระหว่างรอยบัดกรีและรอบพันแรกให้สั้นที่สุด เป้าหมาย: ≤0.3 มม. ที่ 40 GHz แม้แต่ลีดส่วนเกิน 0.5 มม. ก็จะเพิ่มความเหนี่ยวนำอนุกรมแบบปรสิตประมาณ 0.3 nH ซึ่งเพียงพอที่จะเปลี่ยนการจับคู่ขาเข้าได้อย่างมีนัยสำคัญ

ขั้นตอนที่ 3 — ลีดฐานไปยังโหนด DC

• บัดกรีลีดฐานที่กว้างไปยังแผ่นป้อนไบแอส DC
• วางตัวเก็บประจุบายพาส (100 pF || 10 nF) ห่างจากแผ่นนี้ไม่เกิน 1 มม. สิ่งนี้จะลดพื้นที่วงรอบเหนี่ยวนำระหว่าง choke และกราวด์อ้างอิง RF ให้เหลือน้อยที่สุด

ขั้นตอนที่ 4 — การทำให้เสถียรด้วยอีพ็อกซี่

• ใช้จุดอีพ็อกซี่ขนาดเล็กเพียงจุดเดียว (~0.3 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง) ของอีพ็อกซี่ที่ไม่นำไฟฟ้าและมีการปล่อยก๊าซต่ำ (แนะนำให้ใช้ Epotek H70E หรือ H65) ที่ด้านข้างของขดลวดที่สัมผัสกับซับสเตรต
• ขั้นตอนนี้จำเป็น ไม่ใช่ทางเลือก หากไม่มีการยึดด้วยอีพ็อกซี่ ขดลวดแกนอากาศสามารถสั่นได้เนื่องจากการกระตุ้นด้วยเสียงหรือกลไก การสั่นสะเทือนระดับไมโครเหล่านี้จะปรับการเว้นระยะห่างระหว่างรอบ (ผลกระทบไมโครโฟนิก) ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนเฟสในสัญญาณ RF
• ห้ามหุ้มขดลวดทั้งหมด — ไดอิเล็กทริกส่วนเกินจะเพิ่มความจุแบบชุนต์ที่ไม่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 5 — โปรไฟล์ความร้อนในการบัดกรี

• อุณหภูมิปลายหัวแร้ง: 280–320°C
• เวลาสัมผัส: ≤3 วินาทีต่อข้อต่อ ทองแดงขนาด 0.05 มม. ที่ละเอียดเป็นพิเศษจะถึงอุณหภูมิบัดกรีเกือบจะทันที การให้ความร้อนนานเกินไปอาจทำให้ทองแดงอ่อนตัวและเปลี่ยนรูปทรงกรวยที่แม่นยำ
• การปฏิบัติตามข้อกำหนดไร้สารตะกั่ว: เข้ากันได้กับอัลลอยบัดกรี SAC305, ยูเทคติก AuSn และ PbSn อย่างสมบูรณ์

ความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อม

• การหมุนเวียนอุณหภูมิ:ไม่มีจุดความเค้นจากการไม่ตรงกันของ CTE ขดลวดทองแดงเป็นวัสดุโครงสร้างเพียงอย่างเดียว ไม่มีอินเทอร์เฟซเฟอร์ไรต์กับทองแดงหรือเซรามิกกับทองแดงที่จะแตกภายใต้การหมุนเวียนอุณหภูมิ
• ความต้านทานการสั่นสะเทือน:เมื่อทำให้เสถียรด้วยอีพ็อกซี่ การประกอบจะผ่าน MIL-STD-202 วิธีที่ 204 (การสั่นสะเทือน) และวิธีที่ 213 (แรงกระแทกทางกล) มวลขดลวด <5 mg ทำให้เรโซแนนซ์ทางกลอยู่เหนือสเปกตรัมการกระตุ้นทั่วไปความชื้น:
• เก็บที่ 40–60% RH ลีดเคลือบทอง/ดีบุกทนต่อการเกิดออกซิเดชันในช่วงอายุการเก็บรักษา 12 เดือนที่กำหนดการปล่อยก๊าซ:
• Epotek H70E เป็นไปตามข้อกำหนดการปล่อยก๊าซต่ำ ASTM E595 สำหรับแพ็คเกจแสงแบบสุญญากาศสถานการณ์การใช้งานตามตลาด

ตลาด

Q: ฉันจะเลือกระหว่างตัวเลือกสายไฟ 0.05 มม. และ 0.08 มม. ได้อย่างไร?

A: สายไฟ 0.05 มม. (มาตรฐาน) ให้แบนด์วิดท์ที่กว้างที่สุดพร้อมความจุปรสิตต่ำสุด พิกัดสูงสุด 40 GHz ที่ 200 mA ตัวเลือกแบบกำหนดเอง 0.08 มม. ลด DCR สำหรับแอปพลิเคชันกระแสไฟฟ้าสูง แต่แลกกับแบนด์วิดท์สูงสุดประมาณ 5 GHz เนื่องจากพื้นที่ผิวระหว่างรอบเพิ่มขึ้น เลือกตามว่าการออกแบบของคุณจำกัดด้วยกระแสไฟฟ้าหรือแบนด์วิดท์
Q: ส่วนประกอบนี้สามารถประกอบโดยใช้อุปกรณ์เชื่อมสายอัตโนมัติได้หรือไม่?

A: ใช่ ลีดนำทองแดงตรงที่เคลือบทอง/ดีบุกเข้ากันได้กับการเชื่อมแบบเวดจ์เทอร์โมโซนิคอัตโนมัติและการบัดกรีแบบไมโครอัตโนมัติที่แม่นยำ เหมาะสำหรับสายการประกอบวงจรรวมไฮบริดปริมาณมาก
Q: โหมดความล้มเหลวคืออะไรหากละเว้นขั้นตอนการทำให้เสถียรด้วยอีพ็อกซี่?

A: หากไม่มีการยึดด้วยอีพ็อกซี่ การปรับไมโครโฟนิกของการเว้นระยะห่างระหว่างรอบจะทำให้เกิดแถบข้างสัญญาณรบกวนเฟสบนตัวพา RF ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง ขดลวดที่ไม่ได้รับการรองรับอาจล้าที่จุดทางออกของลีดเมื่อเวลาผ่านไป การทำให้เสถียรด้วยอีพ็อกซี่เป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการประกอบที่ได้รับการรับรองและจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพตามที่กำหนด
Q: โมเดลนี้เปรียบเทียบกับรุ่น HALT60005A อย่างไร?

A: ข้อมูลจำเพาะของตัวเหนี่ยวนำหลักเหมือนกัน เอกสาร HALT60005 ให้คำแนะนำเฉพาะแอปพลิเคชันสำหรับการออกแบบวงจรไบแอสที การวิเคราะห์ความร้อนสำหรับการทำงานของไบแอส DC อย่างต่อเนื่อง และ SOP การประกอบแบบทีละขั้นตอนโดยละเอียด เอกสาร HALT60005A เน้นฟิสิกส์แม่เหล็กไฟฟ้าของรูปทรงกรวย การวิเคราะห์โทโพโลยีเปรียบเทียบ และการรวมทั่วไป เลือกเวอร์ชันที่เอกสารตรงกับขั้นตอนการทำงานของคุณมากที่สุด