Radiofrekvens (RF) induktorer, alsidige og integrerede i forskellige konstruktionstyper, imødekommer specifikke ydelseskrav på tværs af forskellige applikationer.Almindelige applikationer i RF -kredsløb inkluderer matching, resonatorer og choker.Matchning er en afgørende proces, der involverer eliminering af impedans -uoverensstemmelser og minimering af refleksioner og tab i linjer mellem kredsløbsblokke, såsom antenner, radiofrekvensblokke eller mellemfrekvens (IF) blokke.I synthesizere og oscillatorkredsløb anvender resonatorer resonans for at finjustere kredsløbet og etablere den ønskede frekvens.
I deres rolle som choker placeres RF -induktorer strategisk i strømforsyningslinjerne for funktionelle komponenter som RF -blokke eller hvis blokke.Deres primære funktion her er at dæmpe højfrekvente AC-strømme.Bias -tee i disse systemer tillader DC -strøm at påvirke aktive enheder, såsom dioder, der kombinerer DC -biasstrømmen med AC/RF -signalet for fælles udgang fra AC+DC -udgangsporten.
RF -induktorspecifikationer:
Induktans, en kritisk egenskab hos elektriske ledere, modstår ændringer i strømstrømmen.Det er defineret som forholdet mellem induceret spænding og ændringshastigheden i strøm, der genererer denne spænding, målt i Henrys (H).RF -induktorer har typisk induktansvurderinger fra så lave som 0,5 nanohenrier (NH) til flere hundrede nanohenrier.Induktansværdien er påvirket af faktorer som konstruktion, kernetørrelse, kernemateriale og antallet af spole -sving.Disse induktorer fås med både faste og variable induktansværdier.
DC Current Rating (DCR) er tæt knyttet til DC -resistens og kvantificeres i ampere.Det betyder den maksimale strøm, som induktoren kan håndtere uden overophedning eller mætning - en vigtig faktor til vurdering af en induktors termiske ydelse.Efterhånden som den nuværende og DC -modstand øges, gør det også strømtabet, hvilket fører til en stigning i induktortemperatur.For eksempel vil en komponent med en nominel omgivelsestemperatur på 125 ° C, der oplever en stigning på 15 ° C på grund af fuld nominel strøm (IRMS eller IDC), en omtrentlig maksimumstemperatur på 140 ° C.
Mætningstrøm er niveauet for jævnstrøm, der mindsker induktansen til en specificeret værdi.Induktansreduktionen opstår, fordi kernen kun kan rumme en bestemt fluxdensitet.Denne mætningsstrøm vedrører induktorens magnetiske egenskaber, mens DCR definerer den maksimale DC -strøm, den kan bære, hvilket afspejler dens fysiske egenskaber.
Selvbestandig frekvens (SRF) er det punkt, over hvilket induktoren ophører med at fungere som forventet.Generelt fører større induktans til lavere SRF på grund af parasitisk kapacitans, og det modsatte er også sandt.Induktorer med lavt fordelt kapacitans mellem terminalelektroder eller langs sårlederen drejes med denne kapacitans ved SRF.Hos SRF opfører induktoren sig som en modstand og udviser impedans.Ved frekvenser over SRF bliver distribueret kapacitans den dominerende faktor.
Når man vælger induktorer til højfrekvente kredsløb og moduler, er det ikke tilstrækkeligt at overveje den krævede induktans.SRF bør ideelt set være mindst ti gange højere end driftsfrekvensen.For choke -applikationer markerer SRF det punkt, hvor impedansen når sit højdepunkt og tilbyder overlegen signalblokering.
Q-faktoren, en dimensionsfri parameter, beskriver underdampning af en oscillator eller resonator.Det er omtrent defineret som forholdet mellem den indledende energi, der er opbevaret i resonanshulen og den mistede energi i en svingningsperiode.Alternativt kan det ses som forholdet mellem en resonators centerfrekvens og dens båndbredde, når den er drevet af svingning.
En høj Q-faktor resulterer i en smal båndbredde, afgørende, når induktoren er en del af et LC-celle (oscillator) kredsløb eller anvendes i smalle båndpass-applikationer.Det reducerer også tab af indsættelser og minimerer strømforbruget.Målingen af Q inkluderer alle frekvensafhængige reelle og imaginære tab, såsom induktans, kapacitans, dirigenthudeffekt og kernetab i magnetiske materialer.
Afbalanceringsspecifikationer:
Fysiske RF-induktorer er ikke-ideelle enheder, der omfatter parasitisk resistens, induktans og kapacitans.Disse ikke-lineære aspekter påvirker ydeevnen, hvilket kræver afvejninger mellem forskellige specifikationer.For eksempel kræver højere strømme større ledninger for at minimere tab og temperaturstigning.Større ledninger reducerer DCR og øger Q, men dette kommer til prisen for større delstørrelse og muligvis lavere SRF.Med hensyn til nominel strøm overgår Wirewound -induktorer multilag -induktorer af samme størrelse og induktansværdi.Omvendt har multilags -induktorer med identisk størrelse og induktans en meget højere Q -værdi end wirewound -induktorer.
Brug af en ferritkerneinduktor med færre sving resulterer i højere strømkapacitet og lavere DCR.Imidlertid bringer ferriter deres eget sæt af begrænsninger, såsom induktansvariabilitet med temperatur, løsere tolerancer, lavere Q og reduceret mætningstrømbedømmelse.Ferritinduktorer med en åben magnetisk struktur mættes ikke selv ved fuld nominel strøm.
Valg af RF -induktorstruktur:
Aktuelle fremstillingsmetoder tilbyder måder at afbøde virkningerne af forskellige parasitikere og optimere RF -induktoregenskaber til specifikke applikationer.
Keramiske kernechipinduktorer, der bruges til smalbåndsfiltrering i RF- og mikrobølgefrekvenskommunikationsudstyr, kan prale af meget højt Q og kan indsnævre induktortolerancer til 1%.
Ferrit- eller kernechipinduktorer, som er WIREWOUND RF -kvælninger, tilvejebringer isolering og bredbåndsfiltrering uden kernemætning.De leverer den højeste induktans og laveste DCR for deres VVM -størrelse.
Multilags-chipinduktorer tilbyder lav DCR, høj Q og høj-temperatur.Deres keramiske materialestruktur letter høj ydeevne ved høje frekvenser, og flerlagsprocessen giver en lang række induktansværdier.Mens flerlagsenheder leverer et bredere induktansområde end film- eller luftkerne, kan de ikke matche induktansområdet eller den aktuelle rating af WIREWOUND -typer.
Air-core-induktorer, også Wirewound RF-kvælninger, giver isolering og bredbåndsfiltrering uden at have brug for kerne mætning.De tilbyder den højeste induktans og den laveste DCR for deres VVM -størrelse.
Taperede og bredbåndsinduktorer, der kan prale af høj impedans over en bred båndbredde, er ideelle til ultra-bredbåndsbias tees op til 100 GHz.I bredbåndsbias -applikationer kan en enkelt konisk induktor erstatte flere kaskaderede smalbåndsinduktorer.
Bredbåndskonpaperede RF -induktorer passer til en række anvendelser, fra testinstrumentering til mikrobølgeforløb.Disse bredbåndsinduktorer udmærker sig i bias -tees og kan bruges i kommunikationsplatforme og RF -testopsætninger op til 100 GHz.
RFID- og NFC-transponder-sensorer, der er specialiserede til høj følsomhed og lang læst rækkevidde i transponder-tags og NFC/RFID-antenner, optimeres til krævende anvendelser som dæktrykovervågning, som kræver høj ydeevne i barske mekaniske og høje temperaturmiljøer.
Induktorer, en afgørende komponent i RF/mikrobølgesignalkæden, præsenterer en kategoriseringsudfordring, der nødvendiggør en dyb forståelse af deres forskellige kapaciteter.Når specifikationer er bestemt, er det vigtigt at navigere gennem en lang række konstruktionsmuligheder for at identificere den optimale komponent til en given applikation.