Induktory częstotliwości radiowej (RF), wszechstronne i integralne w różnych typach budowlanych, zaspokajają określone wymagania dotyczące wydajności w różnych zastosowaniach.Typowe zastosowania w obwodach RF obejmują dopasowanie, rezonatory i dławiki.Dopasowanie jest kluczowym procesem, który obejmuje eliminowanie niedopasowania impedancji i minimalizowanie odbicia i strat w liniach między blokami obwodów, takimi jak anteny, bloki częstotliwości radiowej lub bloki częstotliwości pośredniej (IF).W syntezatorach i obwodach oscylatorów rezonatory wykorzystują rezonans, aby dopracować obwód i ustalić pożądaną częstotliwość.
W swojej roli dławiki induktory RF są strategicznie umieszczane w liniach zasilania komponentów funkcjonalnych, takich jak bloki RF lub jeśli bloki.Ich główną funkcją tutaj jest osłabienie prądów prądu AC o wysokiej częstotliwości.Tee odchylenia w tych systemach pozwala prądowi DC wpływać na aktywne urządzenia, takie jak diody, łącząc prąd odchylenia prądu DC z sygnałem AC/RF dla wyjścia z portu wyjściowego AC+DC.
Specyfikacje indukcyjnego RF:
INDUKCJA, krytyczna właściwość przewodów elektrycznych, opiera się zmianom przepływu prądu.Jest zdefiniowany jako stosunek napięcia indukowanego do szybkości zmiany prądu, który generuje to napięcie, mierzone w Henrys (H).Induktory RF zazwyczaj mają oceny indukcyjności od 0,5 nanohenrie (NH) do kilkuset nanohenries.Na wartość indukcyjności wpływają takie czynniki, jak budowa, wielkość rdzenia, materiał podstawowy i liczba zakrętów cewki.Te induktory są dostępne zarówno z wartościami indukcyjności stałych, jak i zmiennych.
Ocena prądu DC (DCR) jest ściśle powiązana z rezystancją DC i jest określana ilościowo u amperów.Oznacza to maksymalny prąd, który induktor może zarządzać bez przegrzania lub nasycania - istotny czynnik oceny wydajności termicznej indukcyjnej.Wraz ze wzrostem oporu prądu i prądu stałego również utrata mocy, co prowadzi do wzrostu temperatury indukcyjnej.Na przykład składnik o znamionowej temperaturze otoczenia 125 ° C, który doświadcza wzrostu o 15 ° C z powodu pełnego prądu znamionowego (IRMS lub IDC), osiągnie przybliżoną maksymalną temperaturę 140 ° C.
Prąd nasycenia to poziom prądu stałego, który zmniejsza indukcyjność do określonej wartości.Redukcja indukcyjności występuje, ponieważ rdzeń może pomieścić jedynie pewną gęstość strumienia.Ten prąd nasycenia odnosi się do właściwości magnetycznych induktora, podczas gdy DCR definiuje maksymalny prąd DC, który może przenosić, odzwierciedlając jego charakterystykę fizyczną.
Częstotliwość samoocesyjna (SRF) jest punktem, po którym induktor przestaje działać zgodnie z oczekiwaniami.Zasadniczo większa indukcyjność prowadzi do niższego SRF z powodu pasożytniczych pojemności, a odwrotność jest również prawdziwa.Induktory o niskiej rozproszonej pojemności między elektrodami końcowymi lub wzdłuż przewodów ranowych obracają się z tą pojemnością w SRF.W SRF induktor zachowuje się jak rezystor, wykazując impedancję.Przy częstotliwościach powyżej SRF rozproszona pojemność staje się czynnikiem dominującym.
Wybierając cewki induktorów obwodów i modułów o wysokiej częstotliwości, po prostu biorąc pod uwagę, że wymagana indukcyjność nie jest wystarczająca.SRF powinien być najlepiej być co najmniej dziesięć razy wyższy niż częstotliwość robocza.W przypadku zastosowań dławiki SRF oznacza punkt, w którym impedancja osiąga szczyt, oferując blokowanie sygnału doskonałego.
Factor Q, bezwymiarowy parametr, opisuje niedopasowanie oscylatora lub rezonatora.Jest w przybliżeniu zdefiniowany jako stosunek początkowej energii przechowywanej w jamie rezonansowej do energii utraconej w jednym okresie oscylacji.Alternatywnie można go postrzegać jako stosunek częstotliwości środkowej rezonatora do jego przepustowości, gdy napędzany przez oscylację.
Wysoka współczynnik Q powoduje wąską szerokość pasma, kluczową, gdy induktor jest częścią obwodu komórki LC (oscylator) lub stosowany w wąskich zastosowaniach pasmowych.Zmniejsza także utratę wstawienia i minimalizuje zużycie energii.Pomiar Q obejmuje wszystkie zależne od częstotliwości straty rzeczywiste i wyobrażone, takie jak indukcyjność, pojemność, efekt skóry przewodnika i straty rdzenia w materiałach magnetycznych.
Specyfikacje równoważenia:
Fizyczne cewki RF to urządzenia nie idealne obejmujące pasożytniczą oporność, indukcyjność i pojemność.Te nieliniowe aspekty wpływają na wydajność, wymagając kompromisów między różnymi specyfikacjami.Na przykład wyższe prądy wymagają większych przewodów, aby zminimalizować straty i wzrost temperatury.Większe przewody zmniejszają DCR i zwiększają Q, ale ma to koszt większego rozmiaru części i prawdopodobnie niższego SRF.Pod względem prądu znamionowego induktory drucianych przewyższają induktory wielowarstwowe o tej samej wielkości i wartości indukcyjności.I odwrotnie, induktory wielowarstwowe o identycznych rozmiarach i indukcyjności mają znacznie wyższą wartość Q niż induktory druciane.
Wykorzystanie induktora rdzenia ferrytu o mniejszej liczbie zakrętów powoduje wyższą pojemność prądu i niższą DCR.Jednak ferryty wprowadzają własny zestaw ograniczeń, taki jak zmienność indukcyjności z temperaturą, luźniejsze tolerancje, niższe Q i zmniejszone oceny prądu nasycenia.Induktory ferrytowe o otwartej strukturze magnetycznej nie nasycają się nawet przy pełnym prądu znamionowym.
Wybór struktury indukcyjnej RF:
Obecne metody produkcyjne oferują sposoby złagodzenia skutków różnych pasożytów i optymalizacji charakterystyk indukcyjnych RF dla określonych zastosowań.
Ceramiczne induktory wiórów rdzeniowych, stosowane do filtrowania wąskich opasek w urządzeniach komunikacyjnych RF i mikrofalowych, oferują bardzo wysokie Q i mogą wąskie tolerancje indukcyjne do 1%.
Ferryt lub induktory chipów rdzeniowych, które są dławikami RF z drutu, zapewniają izolację i filtrowanie szerokopasmowego bez nasycenia rdzenia.Dostarczają najwyższą indukcyjność i najniższy DCR dla ich wielkości OOŚ.
INDUKTORY MULTATYNIOWEGO CHIP oferują niski DCR, wysoki Q i działanie wysokiej temperatury.Ich ceramiczna struktura materiału ułatwia wysoką wydajność przy wysokich częstotliwościach, a proces wielowarstwowy daje szeroki zakres wartości indukcyjności.Podczas gdy urządzenia wielowarstwowe zapewniają szerszy zakres indukcyjności niż folia lub rdzeń powietrza, nie mogą dopasować zakresu indukcyjnego lub aktualnego oceny typów drucianych.
Induktory rdzeniowe, również dławiki RF, zapewniają izolację i filtrowanie szerokopasmowego bez konieczności nasycenia rdzenia.Oferują najwyższą indukcyjność i najniższy DCR dla ich wielkości OOŚ.
Iduktory zwężające się i szerokopasmowe, które mają wysoką impedancję na szeroką przepustowość, są idealne do ultra szerokopasmowych koszul odchylenia do 100 GHz.W aplikacjach dotyczących stronniczości szerokopasmowej pojedynczy stożkowy induktor może zastąpić wiele kaskadowych induktorów wąskich opasek.
Szerokopasmowe stożkowe induktory RF pasują do różnych zastosowań, od oprzyrządowania testowego po konstrukcję obwodów mikrofalowych.Te induktory szerokopasmowe wyróżniają się odchyleniem tee i mogą być wykorzystywane na platformach komunikacyjnych i konfiguracjach testów RF do 100 GHz.
Czujniki transpondera RFID i NFC, specjalizowane w wysokiej czułości i długiego zakresu odczytu w znacznikach transpondera i antenach NFC/RFID, są zoptymalizowane pod kątem wymagających zastosowań, takich jak monitorowanie ciśnienia w oponach, które wymagają wysokiej wydajności w trudnych środowiskach mechanicznych i wysokiej temperaturze.
Inductors, kluczowy element w łańcuchu sygnału RF/mikrofalowym, stanowią wyzwanie kategoryzacji, które wymaga głębokiego zrozumienia ich różnorodnych możliwości.Po ustaleniu specyfikacji poruszanie się przez wiele opcji budowy jest niezbędne do zidentyfikowania optymalnego komponentu dla danej aplikacji.