550nH Ultra Broadband Inductor Độ chính xác băng thông rộng RF Choke 50MHz - 40GHz

Cuộn cảm hình nón siêu băng thông HALT40005 | Cuộn chặn RF chính xác tổn hao thấp dây siêu nhỏ 550nH ±20% (50MHz - 40GHz)

Chi phí ẩn của gợn sóng S21 trong các hệ thống băng rộng

Trong đặc tả bộ phân tách băng tần thương mại, tổn hao xuyên âm thường được báo cáo dưới dạng một con số duy nhất—<1 dB, <2 dB, v.v. Con số này che giấu cấu trúc miền tần số của tổn hao. Một cuộn chặn gây ra tổn hao phẳng 0,5 dB trên dải tần 50 MHz đến 40 GHz là an toàn về điện: bộ cân bằng hệ thống có thể bù bằng cách điều chỉnh độ lợi đơn giản. Một cuộn chặn gây ra tổn hao thay đổi từ 0,1 dB đến 0,6 dB với gợn sóng phụ thuộc tần số—cấu trúc đó không thể cân bằng được. Nó trở thành méo biên độ xác định đóng biểu đồ mắt.

Cuộn cảm HALT40005 được thiết kế để giảm thiểu cấu trúc phụ thuộc tần số này. Trên phạm vi hoạt động được đánh giá từ 10 MHz đến 20 GHz, đóng góp S21 đo được từ cuộn chặn không chỉ dưới một ngưỡng—mà còn phẳng, không có đặc tính cộng hưởng nào vượt quá sàn nhiễu đo của thiết lập VNA được hiệu chuẩn TRL. Độ phẳng này là kết quả của cuộn dây hình nón thuôn: vì điện dung ký sinh được phân bố dọc theo hình nón cơ học thay vì tập trung tại các nút nối giữa các vòng dây riêng biệt, nên không có tần số nào mà cộng hưởng LC của chính cuộn chặn đột ngột tải đường truyền.

Trên 20 GHz và mở rộng đến giới hạn thiết bị đo 40,0 GHz, độ phẳng S21 được duy trì; yếu tố giới hạn trở thành các ký sinh của bộ gá thử—điện dung pad, gián đoạn khởi động, chuyển đổi chế độ đầu nối—thay vì bất kỳ hành vi nội tại nào của chính cuộn dây. Tệp Touchstone .s2p được cung cấp cùng với mỗi HALT40005 ghi lại hành vi hai cổng hoàn chỉnh để các nhà thiết kế hệ thống có thể xác minh độ phẳng này trong môi trường mô phỏng mạch cụ thể của họ.

Độ chính xác sản xuất ở ngưỡng 50 micron

Quấn một cuộn cảm 550 nH với đường kính dây 0,05 mm là một hoạt động kỹ thuật chính xác. Lực căng dây trong quá trình quấn phải được kiểm soát với độ chính xác millinewton: quá ít lực căng tạo ra một cuộn dây lỏng, không ổn định về cơ học; quá nhiều sẽ kéo căng đồng vượt quá giới hạn đàn hồi của nó, làm tăng vĩnh viễn DCR và thay đổi hình dạng hình nón. Vị trí các vòng dây phải có thể lặp lại trong dung sai micron đơn để bảo tồn hồ sơ điện dung phân tán được thiết kế. Và các dây dẫn bay phải thoát ra khỏi cuộn dây theo trục để căn chỉnh mối hàn dây tự động nhất quán.

Hoan đạt được các dung sai này thông qua các trạm quấn vòng kín được hướng dẫn bằng quang học với kiểm tra quang học tự động 100%:

• Tuân thủ hồ sơ hình nón: Đường kính vòng dây tại bất kỳ điểm nào dọc theo trục 3,0 mm phải khớp với hồ sơ thiết kế trong phạm vi ±5%. Hình nón ngoài dung sai tạo ra các bất thường điện dung cục bộ gây ra gợn sóng S21 băng hẹp.
• Tính nhất quán của khoảng cách giữa các vòng dây: Khoảng cách không đều giữa các vòng dây liền kề tập trung điện dung ký sinh tại các vị trí cụ thể, tạo ra các chế độ cộng hưởng không mong muốn trong dải tần được đánh giá.
• Căn chỉnh trục dây dẫn: Cả dây dẫn đỉnh và dây dẫn đáy đều được xác minh thoát ra khỏi cuộn dây dọc theo trục hình nón trung tâm. Dây dẫn bị lệch làm giảm thông lượng hàn tự động và gây ra ghép nối thay đổi theo hướng.
• Tính toàn vẹn bề mặt cách điện: Lớp men polyimide được kiểm tra các điểm mỏng, vết mài mòn và lỗ kim. Bất kỳ khiếm khuyết cách điện nào không được phát hiện có thể phát triển thành ngắn mạch giữa các vòng dây sau nhiều năm chu kỳ nhiệt.

Dữ liệu kiểm soát quy trình thống kê cấp lô được lưu trữ, với CpK vượt quá 1,67 trên tất cả các tham số hình học quan trọng. Kiểm tra VNA mẫu theo lô trên bộ gá vi dải được đặc trưng cung cấp xác minh liên tục về SRF, tổn hao xuyên âm và tuân thủ cách ly.

Độ tin cậy thực địa đã được xác nhận

Phạm vi hiệu suất đo được

Cấu tạo và xếp hạng

Trình tự lắp đặt để đạt được tham số S tối ưu

1. Khớp nối đỉnh: Đầu nhọn hẹp kết nối với đường dẫn RF. Định vị trục cuộn dây vuông góc với bo mạch. Lỗi góc tạo ra sự bất đối xứng S11 có thể phát hiện được trên 30 GHz.
2. Giới hạn phơi sáng dây dẫn: Dây dẫn bay giữa mối hàn đỉnh và vòng dây đầu tiên phải ≤0,3 mm. Mỗi 0,5 mm dây dẫn thừa thêm khoảng 0,3 nH điện cảm nối tiếp, làm lệch S11 tần số cao lên vài dB ở 40 GHz.
3. Nút DC phía đáy: Đầu hình nón rộng đến pad thiên áp. Đặt các tụ điện tách nhiễu 100 pF || 10 nF gốm trong phạm vi 1 mm.
4. Chấm keo: Một chấm siêu nhỏ (≤0,3 mm đường kính) Epotek H70E ở mặt cuộn dây. Bao bọc hoàn toàn là phản tác dụng: điện môi bổ sung làm tăng điện dung shunt và giảm tần số trên thực tế.
5. Nhiệt độ và thời gian giữ mỏ hàn: 280–320°C; tối đa 2 giây. Tiết diện 50 µm đạt trạng thái cân bằng nhiệt với đầu tip trong mili giây. Thời gian giữ quá lâu làm mềm đồng do ủ.

Trường hợp sử dụng mục tiêu

• Bộ phân tách băng rộng trong bộ thu phát quang 100G/400G/800G (thiên áp laser TOSA, nguồn cấp TIA ROSA)
• Tiêm thiên áp cổng/cống bộ khuếch đại GaAs pHEMT và GaN-on-SiC trong các hệ thống băng tần Ka và Q
• Tách nhiễu thiên áp ngược cho diode quang sóng dẫn trong bộ thu DP-QPSK và 16QAM kết hợp
• Mạng thiên áp bộ mở rộng tần số máy phân tích mạng sóng milimet
• Phân phối nguồn DC mảng anten chủ động 5G NR FR2
• Cuộn chặn thiên áp LNA băng tần Ka và Q cho vệ tinh

Câu hỏi thường gặp về kỹ thuật

Hỏi: HALT40005 khác biệt với các biến thể 550 nH khác như thế nào?
Đáp: Tất cả các cuộn cảm hình nón dòng HALT40005 550 nH đều có thiết kế điện lõi giống hệt nhau và được sản xuất theo cùng thông số kỹ thuật. Biến thể HALT40005 đặc biệt ghi lại độ phẳng tổn hao xuyên âm, tổn hao phản xạ cao và dữ liệu SPC cấp lô hỗ trợ chứng nhận viễn thông và hàng không vũ trụ có độ tin cậy cao. Nếu chương trình của bạn yêu cầu dữ liệu kiểm soát quy trình thống kê, báo cáo chứng nhận môi trường và đặc tả tham số S chi tiết, gói tài liệu HALT40005 là lựa chọn phù hợp.

Hỏi: Thiết kế của chúng tôi hoạt động ở nhiệt độ môi trường tối đa +85°C bên trong mô-đun. Chúng tôi có cần giảm định mức 200 mA không?
Đáp: Ở 200 mA và nhiệt độ môi trường +85°C, nhiệt độ cuộn dây khoảng 100°C—nằm trong giới hạn định mức liên tục 200°C của lớp cách điện polyimide. Không cần giảm định mức dòng điện ở điểm hoạt động này. Toàn bộ 200 mA có sẵn trên toàn bộ phạm vi nhiệt độ môi trường được chỉ định từ -55°C đến +125°C.

Hỏi: Định dạng tham số S nào được cung cấp và nó được loại bỏ như thế nào?
Đáp: Dữ liệu được cung cấp dưới dạng tệp Touchstone v1 .s2p hai cổng tiêu chuẩn với 201 điểm tần số cách đều tuyến tính từ 10 MHz đến 40 GHz. Mặt phẳng tham chiếu được loại bỏ đến giao diện hàn dây dẫn-pad của linh kiện bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn hiệu chuẩn thru-reflect-line (TRL) được chế tạo trên cùng một đế vi dải. Điều này ghi lại hành vi nội tại của linh kiện, loại trừ đóng góp của bộ gá thử. Tệp này có thể nhập trực tiếp vào Keysight ADS, Ansys HFSS và Cadence AWR Microwave Office dưới dạng khối dữ liệu tham số S hai cổng.