Induktory rádiové frekvence (RF), všestranné a nedílné v různých typech konstrukce, uspokojují specifické požadavky na výkon napříč různými aplikacemi.Mezi běžné aplikace v RF obvodech patří shoda, rezonátory a tlumiče.Srovnání je klíčový proces, který zahrnuje eliminaci impedančních neshody a minimalizující odrazy a ztráty v hranicích mezi obvodovými bloky, jako jsou antény, bloky frekvenční frekvence nebo mezilehlé frekvence (IF).V syntetizátorech a obvodech oscilátoru používají rezonátory rezonanci k doladění obvodu a stanovení požadované frekvence.
Ve své roli jako ucpávání jsou induktory RF strategicky umístěny do napájecích linek funkčních komponent, jako jsou RF bloky nebo pokud jsou bloky.Jejich primární funkcí je zde zmírnit vysokofrekvenční střídavé proudy.Tee zkreslení v těchto systémech umožňuje DC proudu ovlivňovat aktivní zařízení, jako jsou diody, a kombinující proud DC zkreslení se signálem AC/RF pro výstup kloubu z výstupního portu AC+DC.
Specifikace induktoru RF:
Indukčnost, kritická vlastnost elektrických vodičů, odolává změnám v proudu.Je definována jako poměr indukovaného napětí k rychlosti změny proudu, který generuje toto napětí, měřeno v Henrys (H).Induktory RF obvykle mají hodnocení indukčnosti od 0,5 nanohenries (NH) až po několik set nanohenries.Hodnota indukčnosti je ovlivněna faktory, jako je konstrukce, velikost jádra, materiál jádra a počet otáčení cívky.Tyto induktory jsou k dispozici s hodnotami pevné i variabilní indukčnosti.
Hodnocení proudu DC (DCR) je úzce spojeno s DC odporem a je kvantifikováno v ampérech.Znamená to maximální proud, který induktor dokáže zvládnout bez přehřátí nebo nasycení - vitálním faktorem při hodnocení tepelného výkonu induktoru.Jak se zvyšuje současná a DC odpor, také ztráta výkonu, což vede ke zvýšení teploty induktoru.Například složka s jmenovitým okolní teplotou 125 ° C, která zažívá zvýšení o 15 ° C v důsledku plného jmenovitého proudu (IRM nebo IDC), dosáhne přibližné maximální teploty 140 ° C.
Nasycený proud je úroveň přímého proudu, který snižuje indukčnost na určenou hodnotu.K redukci indukčnosti dochází, protože jádro může vyhovět pouze určité hustotě toku.Tento saturační proud se týká magnetických vlastností induktoru, zatímco DCR definuje maximální proud DC, který může nést, což odráží jeho fyzikální vlastnosti.
Self-resonantní frekvence (SRF) je bod, za kterým induktor přestává fungovat podle očekávání.Obecně platí, že větší indukčnost vede k nižší SRF v důsledku parazitické kapacity a opak je také pravda.Induktory s nízkou distribuovanou kapacitou mezi koncovými elektrodami nebo podél zatáčky vodiče na rány rezonují s touto kapacitance na SRF.V SRF se induktor chová jako rezistor a vykazuje impedanci.Při frekvencích nad SRF se dominantním faktorem stává distribuovaná kapacita.
Při výběru induktorů pro vysokofrekvenční obvody a moduly nestačí jednoduše zvážit požadovanou indukčnost.SRF by měl být v ideálním případě nejméně desetkrát vyšší než provozní frekvence.U aplikací sytiče znamená SRF bod, kde impedance dosáhne svého vrcholu a nabízí lepší blokování signálu.
Q-faktor, bezrozměrný parametr, popisuje nedostatečné oddakování oscilátoru nebo rezonátoru.Je přibližně definován jako poměr počáteční energie uložené v rezonanční dutině k energii ztracené v jednom oscilačním období.Alternativně jej lze považovat za poměr středové frekvence rezonátoru k jeho šířce pásma, když je poháněn oscilací.
Vysoký q-faktor má za následek úzkou šířku pásma, zásadní, když je induktor součástí obvodu LC buňky (oscilátoru) nebo se používá v aplikacích úzkých pásů.Snižuje také ztrátu vložení a minimalizuje spotřebu energie.Měření Q zahrnuje všechny skutečné a imaginární ztráty závislé na frekvenci, jako je indukčnost, kapacitance, kožní účinek vodiče a ztráty jádra v magnetických materiálech.
Specifikace vyrovnávání:
Fyzikální RF induktory jsou neideální zařízení zahrnující parazitická rezistence, indukčnost a kapacitance.Tyto nelineární aspekty ovlivňují výkon a vyžadují kompromisy mezi různými specifikacemi.Například vyšší proudy vyžadují, aby větší dráty minimalizovaly ztráty a zvýšení teploty.Větší dráty snižují DCR a zvyšují Q, ale to přichází za cenu větší velikosti dílu a možná nižší SRF.Pokud jde o jmenovitý proud, induktory drátu překonávají vícevrstvé induktory stejné velikosti a hodnoty indukčnosti.Naopak, vícevrstvé induktory se stejnou velikostí a indukcí mají mnohem vyšší hodnotu Q než induktory drátu.
Využití induktoru feritového jádra s menším počtem zatáček vede k vyšší kapacitě proudu a nižší DCR.Ferity však přinášejí vlastní sadu omezení, jako je variabilita indukčnosti s teplotou, volnější tolerance, nižší Q a snížené hodnocení nasycení.Feritské induktory s otevřenou magnetickou strukturou se nasycují ani při plně jmenovitém proudu.
Výběr struktury induktoru RF:
Současné výrobní metody nabízejí způsoby, jak zmírnit účinky různých parazitiků a optimalizovat charakteristiky RF induktorů pro konkrétní aplikace.
Induktory čipu keramického jádra, které se používají pro úzkopásmové filtrování v RF a mikrovlnné frekvenční komunikační zařízení, se mohou pochlubit velmi vysokou Q a mohou omezit tolerance induktoru na 1%.
Feritské nebo jádrové induktory čipů, které jsou RF ucpávky drátu, poskytují izolaci a širokopásmové filtrování bez nasycení jádra.Dodávají nejvyšší indukčnost a nejnižší DCR pro svou velikost EIA.
Vícevrstvé induktory čipů nabízejí nízký DCR, vysoký q a vysokoteplotní provoz.Jejich struktura keramického materiálu usnadňuje vysoký výkon při vysokých frekvencích a vícevrstvý proces poskytuje širokou škálu hodnot indukčnosti.Zatímco vícevrstvá zařízení poskytují širší rozsah indukčnosti než filmové nebo vzduchové jádro, nemohou odpovídat rozsahu indukčnosti nebo hodnocení proudu typů drátu.
Induktory vzduchového jádra, také kabely RF v dráze, poskytují izolaci a širokopásmové filtrování bez nutnosti nasycení jádra.Nabízejí nejvyšší indukčnost a nejnižší DCR pro svou velikost EIA.
Zúžené a širokopásmové induktory, které se mohou pochlubit vysokou impedancí při široké šířce pásma, jsou ideální pro ultra širokopásmové předpětí až do 100 GHz.V aplikacích širokopásmového zkreslení může jeden zúžený induktor nahradit více kaskádových induktorů úzkopalce.
Širokopásmové zúžení RF induktory se hodí k různým aplikacím, od testovacího instrumentace po návrh mikrovlnného obvodu.Tyto širokopásmové induktory vynikají ve zkreslení odpaliště a lze je použít v komunikačních platformách a testovacích nastaveních RF do 100 GHz.
Senzory transpondérů RFID a NFC, specializované na vysokou citlivost a dlouhý rozsah čtení ve značkách transpondéru a antény NFC/RFID, jsou optimalizovány pro náročné aplikace, jako je monitorování tlaku pneumatik, které vyžadují vysoký výkon v drsném mechanickém a vysokoteplotním prostředí.
Induktory, klíčová součást v řetězci RF/mikrovlnné trouby, představují výzvu kategorizace, která vyžaduje hluboké pochopení jejich rozmanitých schopností.Jakmile jsou stanoveny specifikace, je pro identifikaci optimální komponenty pro danou aplikaci nezbytné navigace prostřednictvím množství konstrukčních možností.