Radiofrequentie (RF) inductoren, veelzijdig en integraal in verschillende constructietypen, voldoen aan specifieke prestatie -eisen voor verschillende toepassingen.Gemeenschappelijke toepassingen in RF -circuits omvatten matching, resonators en smoorspoelen.Matching is een cruciaal proces dat het elimineren van impedantie -mismatches en het minimaliseren van reflecties en verliezen in lijnen tussen circuitblokken, zoals antennes, radiofrequentieblokken of tussenliggende frequentie (IF) -blokken, wordt geëlimineerd.In synthesizers en oscillatorcircuits gebruiken resonators resonantie om het circuit te verfijnen en de gewenste frequentie vast te stellen.
In hun rol als chokes worden RF -inductoren strategisch geplaatst in de voedingslijnen van functionele componenten zoals RF -blokken of als blokken.Hun primaire functie hier is om hoogfrequente AC-stromingen te verzwakken.De bias -T -shirt in deze systemen maakt DC -stroom mogelijk om actieve apparaten zoals diodes te beïnvloeden, waardoor de DC -biasstroom wordt gecombineerd met het AC/RF -signaal voor verbindingsuitgang van de AC+DC -uitgangspoort.
RF -inductorspecificaties:
Inductantie, een kritieke eigenschap van elektrische geleiders, is bestand tegen veranderingen in de stroomstroom.Het wordt gedefinieerd als de verhouding van geïnduceerde spanning tot de stroomveranderingssnelheid die deze spanning genereert, gemeten in Henrys (H).RF -inductoren bezitten doorgaans inductantieclassificaties van slechts 0,5 nanohenries (NH) tot enkele honderden nanohenries.De inductiewaarde wordt beïnvloed door factoren zoals constructie, kerngrootte, kernmateriaal en het aantal spoelbeurten.Deze inductoren zijn beschikbaar met zowel vaste als variabele inductiewaarden.
DC Current Rating (DCR) is nauw verbonden met DC -weerstand en wordt in ampères gekwantificeerd.Het betekent de maximale stroom die de inductor kan beheren zonder oververhitting of verzadigen - een vitale factor bij het beoordelen van de thermische prestaties van een inductor.Naarmate de stroom- en DC -weerstand toeneemt, neemt ook het vermogensverlies toe, wat leidt tot een stijging van de inductietemperatuur.Bijvoorbeeld, een component met een nominale omgevingstemperatuur van 125 ° C die een toename van 15 ° C ervaart als gevolg van volledige nominale stroom (IRMS of IDC) zal een geschatte maximale temperatuur van 140 ° C bereiken.
Verzadigingsstroom is het niveau van directe stroom dat de inductie tot een gespecificeerde waarde vermindert.De inductiereductie treedt op omdat de kern alleen geschikt is voor een bepaalde fluxdichtheid.Deze verzadigingsstroom heeft betrekking op de magnetische eigenschappen van de inductor, terwijl DCR de maximale DC -stroom definieert die het kan dragen, wat zijn fysieke kenmerken weerspiegelt.
Self-resonantfrequentie (SRF) is het punt waarboven de inductor ophoudt te functioneren zoals verwacht.Over het algemeen leidt grotere inductie tot lagere SRF als gevolg van parasitaire capaciteit, en het omgekeerde is ook waar.Inductoren met lage verdeelde capaciteit tussen terminale elektroden of langs wondgeleider draaien resoneren met deze capaciteit bij SRF.Bij SRF gedraagt de inductor zich als een weerstand, die impedantie vertoont.Bij frequenties boven SRF wordt gedistribueerde capaciteit de dominante factor.
Bij het selecteren van inductoren voor hoogfrequente circuits en modules, is het eenvoudigweg niet voldoende om de vereiste inductantie te beschouwen.De SRF moet idealiter ten minste tien keer hoger zijn dan de bedrijfsfrequentie.Voor choke -toepassingen markeert de SRF het punt waar impedantie zijn piek bereikt en een superieure signaalblokkering biedt.
De Q-factor, een dimensieloze parameter, beschrijft de onderverdemping van een oscillator of resonator.Het is ongeveer gedefinieerd als de verhouding van de initiële energie die is opgeslagen in de resonerende holte tot de energie verloren in één oscillatieperiode.Als alternatief kan het worden gezien als de verhouding van de middenfrequentie van een resonator tot zijn bandbreedte wanneer het wordt aangedreven door oscillatie.
Een hoge Q-factor resulteert in een smalle bandbreedte, cruciaal wanneer de inductor deel uitmaakt van een LC-cel (oscillator) circuit of gebruikt in smalle bandpass-toepassingen.Het vermindert ook het insertieverlies en minimaliseert het stroomverbruik.De meting van Q omvat alle frequentie-afhankelijke reële en denkbeeldige verliezen, zoals inductantie, capaciteit, geleiderhuideffect en kernverliezen in magnetische materialen.
Balanceringsspecificaties:
Fysieke RF-inductoren zijn niet-ideale apparaten die parasitaire weerstand, inductantie en capaciteit omvatten.Deze niet-lineaire aspecten beïnvloeden de prestaties, waardoor afwegingen tussen verschillende specificaties nodig zijn.Hogere stromen vragen bijvoorbeeld om grotere draden om verliezen en temperatuurstijging te minimaliseren.Grotere draden verminderen de DCR en verhogen Q, maar dit komt ten koste van de grotere onderdeelgrootte en mogelijk lagere SRF.Wat de nominale stroom betreft, presteren draadwonden inductoren beter dan meerlagige inductoren van dezelfde grootte en inductiewaarde.Omgekeerd hebben meerlagige inductoren met identieke grootte en inductie een veel hogere Q -waarde dan draadwondeninductoren.
Het gebruik van een ferriet -kerninductor met minder bochten resulteert in een hogere stroomcapaciteit en lagere DCR.Ferrieten brengen echter hun eigen reeks beperkingen, zoals inductievariabiliteit met temperatuur, lossertoleranties, lagere Q en verminderde beoordelingen van verzadigingsstroom.Ferrietinductoren met een open magnetische structuur verzadigen niet, zelfs niet bij volledige nominale stroom.
RF -inductorstructuur selecteren:
Huidige productiemethoden bieden manieren om de effecten van verschillende parasitica te beperken en de RF -inductor -kenmerken voor specifieke toepassingen te optimaliseren.
Keramische kernchipinductoren, gebruikt voor smalbandfiltering in RF- en magnetronfrequentiemedelagapparatuur, beschikken over zeer hoge Q en kunnen de inductietoleranties beperken tot 1%.
Ferriet- of kernchipinductoren, die RF -smoorspoelen zijn, bieden isolatie en breedbandfiltering zonder kernverzadiging.Ze leveren de hoogste inductie en de laagste DCR voor hun EIA -grootte.
Meerlagige chip-inductoren bieden een lage DCR-, hoge Q- en hoge-temperatuurbewerking.Hun keramische materiaalstructuur vergemakkelijkt hoge prestaties bij hoge frequenties en het meerlagige proces levert een breed scala aan inductiewaarden op.Hoewel meerlagige apparaten een breder inductiemiddel bieden dan film- of luchtkern, kunnen ze niet overeenkomen met het inductiemiddel of de huidige beoordeling van draadwonden.
Aircore inductoren, ook draadrand RF-smoorspoelen, bieden isolatie en breedbandfiltering zonder kernverzadiging.Ze bieden de hoogste inductie en de laagste DCR voor hun EIA -grootte.
Taps toelopende en breedbandinductoren, met hoge impedantie over een brede bandbreedte, zijn ideaal voor ultra-wideband bias T-maximaal 100 GHz.In breedbandbiastoepassingen kan een enkele taps toelopende inductor meerdere cascaded smalbandinductoren vervangen.
Breedband taps toelopende RF -inductoren passen bij verschillende toepassingen, van testinstrumentatie tot het ontwerp van het magnetroncircuit.Deze breedbandinductoren blinken uit in bias -T -stukken en kunnen worden gebruikt in communicatieplatforms en RF -testopstellingen tot 100 GHz.
RFID- en NFC-transpondersensoren, gespecialiseerd voor hoge gevoeligheid en lang leesbereik in transponder-tags en NFC/RFID-antennes, zijn geoptimaliseerd voor veeleisende toepassingen zoals bandendrukbewaking, die hoge prestaties vereisen in harde mechanische en hoge-temperatuuromgevingen.
Inductoren, een cruciale component in de RF/microgolfsignaalketen, vormen een categorisatie -uitdaging die een diep begrip van hun diverse mogelijkheden vereist.Zodra de specificaties zijn bepaald, is het navigeren door een veelheid aan constructie -opties essentieel om de optimale component voor een bepaalde toepassing te identificeren.