Sıfır Manyetik Doygunluk Hava Bobini İndüktörü 7nH Hava Çekirdek Bobini Ultra Yüksek Q

HALA0600503R 7nH Hava çekirdeği indüktörü Sıfır manyetik doymak ultra yüksek Q faktörü düşük ekleme kaybı yüksek SRF RF bobini

Mikrodalga frekanslarında neden hava çekirdeği indüktörleri ferritten daha iyidir: Sıfır doymak fiziği

Her RF tasarım mühendisi bir ferrit çekirdeği indüktörünü 1 GHz'in ötesine itmişken aynı temel kısıtlama ile karşılaşıyor: manyetik doymak.Ferrit malzemesinin geçirgenliği düşer., ve bununla birlikte indüktans nominal akımda potansiyel olarak %30 ila %80 oranında çöker.Bu indüktans düşüşü eşleşme ağını yıkıyor., aynı anda kazanç, doğrusallık ve verimliliği azaltır.

BuHALA0600503R 7nH ±20% hava çekirdeği indüktörümanyetik çekirdek malzemesini çıkararak ve serbest alan geçirgenliği ile çalışarak (μr = 1.0),İndüktansa karşı akım eğrisi, 0mA'dan 400mA'ya ve sonrasına kadar tamamen doğrusaldır.Doymak için ferrit alanı yok, navigasyon için geçirgenlik dizesi yok ve önyargıya bağlı indüktans değerlendirme tablolarına gerek yok.0mA'da ölçtüğünüz şey tam olarak 300mA'da elde ettiğiniz şeydir. Hiçbir ferrit indüktörü bunu garanti edemez..

Hava çekirdeğinin avantajı: Fizik, Pazarlama değil

Bunun neden devre düzeyinde önemli olduğunu anlamak için, tipik bir GaN güç güçlendirici drenaj yanlısı ağını düşünün.Indüktör çalışma frekansında yüksek bir impedans göstermelidir (diyelim ki 35G n78 için.5GHz) DC yanılsama akımı geçirirken. 300mA'da, tipik bir 7nH ferrit çok katmanlı çip indüktörü kısmi çekirdek doyması nedeniyle sıfır yanılsama indüktansının %30-50'sini kaybeder. Sonuç:RF impedansı 3'te.5GHz, j155Ω'dan j77Ω'ya kadar düşer. Güç kaynağını RF yolundan izole etmek için yetersiz, kazanç sıkışmasına ve verimliliğin çökmesine neden olur.

HALA0600503R, -55°C'den +125°C'ye kadar μr = 1.0'da çalışırken, DC akımından bağımsız olarak 7nH ±20%'u korur. 3.5GHz'de bu tutarlı j155Ω RF impedansına dönüşür.önyargıya bağlı doğrusal olmayanlık yokBu, %5'lik ölçülmüş bir iyileşme değildir; hava çekirdeği indüktörü devre davranışında temel bir nitelikli fark sağlar.

Ultra Yüksek Q Faktörü: Neden çekirdeksiz kayıpsız anlamına gelir

Q faktörü, depolanan reaktif enerjinin döngü başına dağılmış direnç enerjisine oranını temsil eder.

1. Histeriz kaybı:Ferritin B-H döngüsü sonlu bir alanı kaplar. Her RF döngüsü, bu alana orantılı olarak enerjiyi dağıtır ve frekansla doğrusal olarak artar.
2. Eddy akım kaybı:İletici bir ferrit çekirdeğindeki zaman değişen manyetik akış, I2R ısıtma üreten dolaşım akımlarını indükler.Eddie akım kaybı frekans kare ve çekirdek kesim kare ile ölçekler.
3. Geri kalan kayıp:Ferrit manyetik alanı duvarları sonlu gevşeme süreleri gösterir.Bu "manyetik viskozitesi" büyük kayıplara neden oluyor..

HALA0600503R, üç mekanizmayı da ortadan kaldırır çünkü " çekirdek " sıfır iletkenlik, sıfır manyetik histerez ve sonsuz manyetik alan gevşeme süresi ile mükemmel bir dielektrik olan hava.Sonuç 5-20GHz çalışma bandında olağanüstü yüksek bir Q faktörüdür.. 28GHz 5G mmWave L eşleşme ağında, indüktör Q'nin doğrudan ekleme kaybını belirlediği hava çekirdeği yapısı 0.3-0'yu geri kazanır.Aynı değerli ferrit çip indüktörü ile karşılaştırıldığında, doygunluk eşiğinde çalışan 7dB geçiş kaybı.

Çok düşük parazit kapasitesi ve yüksek kendi kendine rezonans frekansı

Her fiziksel indüktör aynı zamanda bir kondansatördür.Bu kapasitans hakim ve bileşen bir kondansör gibi davranır, bu da onu bir indüktör olarak işe yaramaz hale getiriyor.

HALA0600503R, üç bilinçli tasarım seçeneği ile SRF'yi en üst düzeye çıkarır:

• 6 dönümlü spiral sargı ile hava dielektrik:Havanın düşük dielektrik sabit (εr ≈ 1.0) seramik (εr = 6-10 alümina için) veya ferrit (εr = 10-15) içine gömülü aynı geometri ile karşılaştırıldığında dönüş arası kapasitansı en aza indirir.
• 0.05mm ultra ince tel:Minimum iletken yüzey alanı, bitişik dönüşler arasındaki paralel plaka kapasitansını azaltır.3mm bobin çapı, iletken kesitine göre büyük dönüş-dönüş mesafesini yaratır.
• Tek katmanlı, üst üste geçmeyen sargı:Çok katmanlı çip indüktörlerinin aksine, üst üste yatan iletken katmanları önemli bir iç kapasitans yaratır.HALA0600503R, her bir dönüşün tam olarak iki komşu dönüşe bitişik olduğu basit bir spiral yapıya sahiptir., gömülü katmanlar, beklenmedik rezonans modları yok.

Bu özellikler birlikte SRF'yi 20GHz'nin çok üzerinde itecek ve indüktörün bant içindeki kendi kendine rezonans çentikleri olmadan belirtilen 5-20GHz frekans aralığında saf bir indüktör olarak çalışmasını sağlayacak.5G FR2 uygulamaları için (n257): 26.5-29.5GHz, n258: 24.25-27.5GHz), SRF marjı, Q'nın hızla bozulduğu kendi kendine rezonans bölgesine yaklaşmasını önlemek için yeterlidir.

Ana Özellikler

PCB Montajı En İyi Uygulamalar

• Simetrik konserve kurşun:HALA0600503R, simetrik, düz konserve bakır kablolara sahiptir. Bu kablolar kurşunsuz SAC305 geri akışı (artı 245-250 ° C) ve manuel lehimle işlemle uyumludur.Kavanozlu ipler, 350°C'lik uç sıcaklığında 1-2 saniye içinde ıslanır.Bu simetrik kurşun tasarımı, toplama ve yerleştirme sırasında yönelim kısıtlamalarını ortadan kaldırır:İndüktör, aynı elektrik ve mekanik performansla her iki yönde de yerleştirilebilir.
• Dikey Montaj:Bobin ekseni RF sinyali izine dik.Bu yönelim, manyetik alanın bitişik izlere ve bileşenlere birleştirilmesini en aza indirir. Kanaldan kanala izolyasyonun 28GHz'de 30dB'yi aşması gereken çok kanallı ışın biçimlendirici düzenlerde kritikDümdüzden 15° sapma bile yakın alan çiftleşmesini 2-3dB arttırır, bu nedenle yerleştirme sırasında hizalama doğrulanır.
• En az kurşun uzunluğu:Lehimlendikten sonra, fazladan kurşunları PCB bant kenarıyla temizleyin. Her milimetre çıkıntılı kurşun yaklaşık 0.8-1 ekler.0nH parazitik seri indüktansı “değerli 7nH'nin önemli bir bölümü, etkin indüktansı yukarıya kaydırır ve SRF'yi bozar.15GHz'in üzerinde çalışan tasarımlar için, ± 0,2 mm'den daha sıkı kurşun kesme toleransı önerilir.
• Mekanik Bağlama:Elektriksel doğrulama ve ayarlamadan sonra, düşük dielektrik RF yapıştırıcıdan (εr < 3.5) bir mikro nokta uygulanır.0, kaybı dokunuşu < 0,005 10GHz'de) titreşimlere ve mekanik şoklara karşı bobin gövdesini hareketsizleştirmek için.Yapıştırıcının tamamen sertleşmiş olduğunu ve uyumlu kaplamadan önce S11/S21 tepkisini değiştirmediğini kontrol edin..

Başvurular

• 5G mmWave Front-End Modülleri (n257/n258/n260):400mA'da sıfır doygunluklu 7nH yanılsama tee indüktörü, GaN PA iletim zincirlerinde DC kaynağını RF yolundan izole ederek 28GHz'de tutarlı j176Ω sağlar.
• GaN/GaAs Güç Güçlendirici Tarafsızlık Ağları:Hava çekirdeği yapısı, 2.4GHz üzerinde çalışan ferrit-boğulma yanlısı tesislerde verimliliği düşüren doyum kaynaklı induktansa düşüşünü ortadan kaldırır.
• Optik Alıcı Impedans Eşleşimi (100G/400G):Ultra yüksek Q ve SRF >20GHz, pasif bileşen Q'nın bant genişliğini doğrudan sınırladığı 25-56Gbaud PAM4 lazer sürücüsü ve TIA arayüzleri için temiz eşleşme ağlarını sağlar.
• Uydu İletişim Yukarı/Aşağı Dönüştürücüler:Sıfır sıcaklığa bağlı geçirgenlik değişimi (μr = 1) ile geniş -55 °C ila +125 °C sıcaklık aralığı.0 sıcaklıktan bağımsız olarak) soğuk başlangıçtan tam güç çalışmasına kadar tutarlı filtre ve eşleşme performansını korur.
• Yüksek Hızlı Deneme Ekipmanı:Partiye göre sağlanan S2P Touchstone dosyaları, donanım oluşturulmadan önce ADS / HFSS / Mikrodalga Ofisinde doğru simülasyonu sağlar.

Değerlendirme örnekleri, S2P Touchstone veri dosyaları veya özel frekans bandınız için 0.30mm ID platformundaki özelleştirilmiş induktansa değerleri için bizimle iletişime geçin.