Inductorii de frecvență radio (RF), versatili și integrali în diferite tipuri de construcții, răspund cerințelor specifice de performanță în diverse aplicații.Aplicațiile comune în circuitele RF includ potrivire, rezonatori și chokes.Potrivirea este un proces crucial care implică eliminarea nepotrivirii impedanței și minimizarea reflecțiilor și pierderilor în liniile dintre blocurile de circuit, cum ar fi antene, blocuri de frecvență radio sau blocuri de frecvență intermediară (IF).În sintetizatoare și circuite oscilatoare, rezonanții folosesc rezonanță pentru a regla circuitul și a stabili frecvența dorită.
În rolul lor de chokes, inductorii RF sunt plasați strategic în liniile de alimentare cu energie electrică a componentelor funcționale precum blocurile RF sau dacă sunt blocuri.Funcția lor principală aici este atenuarea curenților de curent alternativ de înaltă frecvență.Tee -ul de prejudecăți din aceste sisteme permite curentului DC să influențeze dispozitive active, cum ar fi diode, combinând curentul de prejudecată continuu cu semnalul AC/RF pentru ieșirea îmbinării din portul de ieșire AC+DC.
Specificații inductor RF:
Inductanța, o proprietate critică a conductorilor electrici, rezistă la modificări ale fluxului de curent.Este definit ca raportul dintre tensiunea indusă și rata de modificare a curentului care generează această tensiune, măsurată în Henrys (H).Inductorii RF posedă de obicei ratinguri de inductanță de la 0,5 nanohenries (NH) la câteva sute de nanohenries.Valoarea inductanței este influențată de factori precum construcția, dimensiunea miezului, materialul de bază și numărul de viraje ale bobinei.Acești inductori sunt disponibili atât cu valori de inductanță fixă, cât și variabilă.
Evaluarea curentului DC (DCR) este legată intim de rezistența la curent continuu și este cuantificată în amperi.Acesta semnifică curentul maxim pe care inductorul îl poate gestiona fără supraîncălzire sau saturare - un factor vital în evaluarea performanței termice a unui inductor.Pe măsură ce rezistența la curent și DC cresc, la fel și pierderea de putere, ceea ce duce la o creștere a temperaturii inductorului.De exemplu, o componentă cu o temperatură ambientală nominală de 125 ° C care se confruntă cu o creștere de 15 ° C datorită curentului nominal complet (IRMS sau IDC) va atinge o temperatură maximă aproximativă de 140 ° C.
Curentul de saturație este nivelul de curent direct care diminuează inductanța la o valoare specificată.Reducerea inductanței apare deoarece miezul poate găzdui doar o anumită densitate de flux.Acest curent de saturație se referă la proprietățile magnetice ale inductorului, în timp ce DCR definește curentul maxim de curent continuu pe care îl poate transporta, reflectând caracteristicile sale fizice.
Frecvența auto-rezonantă (SRF) este punctul dincolo de care inductorul încetează să funcționeze așa cum era de așteptat.În general, inductanța mai mare duce la SRF mai scăzut din cauza capacității parazite, iar inversul este, de asemenea, adevărat.Inductorii cu o capacitate distribuită scăzută între electrozii terminali sau de -a lungul conductorului de răni, rezonează cu această capacitate la SRF.La SRF, inductorul se comportă ca un rezistor, care prezintă impedanță.La frecvențele de deasupra SRF, capacitatea distribuită devine factorul dominant.
Atunci când selectați inductori pentru circuite și module de înaltă frecvență, pur și simplu luând în considerare că inductanța necesară nu este suficientă.În mod ideal, SRF ar trebui să fie de cel puțin zece ori mai mare decât frecvența de funcționare.Pentru aplicațiile de sufocare, SRF marchează punctul în care impedanța atinge apogeul său, oferind blocarea superioară a semnalului.
Factorul Q, un parametru fără dimensiuni, descrie subdamparea unui oscilator sau rezonator.Este aproximativ definit ca raportul dintre energia inițială stocată în cavitatea rezonantă la energia pierdută într -o perioadă de oscilație.În mod alternativ, acesta poate fi văzut ca raportul dintre frecvența centrală a rezonatorului și lățimea de bandă atunci când este condusă de oscilație.
Un factor Q ridicat are ca rezultat o lățime de bandă îngustă, crucială atunci când inductorul face parte dintr-un circuit de celule LC (Oscilator) sau utilizat în aplicații înguste de bandă.De asemenea, reduce pierderea de inserție și minimizează consumul de energie.Măsurarea Q include toate pierderile reale și imaginare dependente de frecvență, cum ar fi inductanța, capacitatea, efectul pielii conductorului și pierderile de miez ale materialelor magnetice.
Specificații de echilibrare:
Inductorii RF fizici sunt dispozitive non-ideale care cuprinde rezistență parazitară, inductanță și capacitate.Aceste aspecte neliniare afectează performanța, necesitând compromisuri între diverse specificații.De exemplu, curenții mai mari solicită ca firele mai mari să minimizeze pierderile și creșterea temperaturii.Firurile mai mari reduc DCR și cresc Q, dar acest lucru costă o dimensiune mai mare a părții și, eventual, mai scăzută SRF.În ceea ce privește curentul nominal, inductorii Wirewound depășesc inductorii multistrat de aceeași dimensiune și valoarea inductanței.În schimb, inductorii multistrat cu dimensiuni și inductanțe identice au o valoare Q mult mai mare decât inductorii de sârmă.
Utilizarea unui inductor de miez de ferită cu mai puține viraje are ca rezultat o capacitate mai mare de curent și DCR mai mic.Cu toate acestea, feritele își aduc propriul set de limitări, cum ar fi variabilitatea inductanței cu temperatura, toleranțele mai slabe, q mai scăzut și calificările reduse ale curentului de saturație.Inductorii de ferite cu o structură magnetică deschisă nu se saturează nici la curent complet.
Selectarea structurii inductorului RF:
Metodele actuale de fabricație oferă modalități de atenuare a efectelor diferitelor parazite și optimizarea caracteristicilor inductorului RF pentru aplicații specifice.
Inductorii de cipuri de miez ceramic, folosiți pentru filtrarea în bandă îngustă în echipamentele de comunicații cu frecvență RF și cu microunde, se laudă cu Q foarte ridicat și pot restrânge toleranțele inductorului la 1%.
Inductorii de ferite sau cipuri de miez, care sunt șuruburi RF cu sârmă, asigură izolare și filtrare în bandă largă, fără saturație de miez.Ele oferă cea mai mare inductanță și cea mai mică DCR pentru dimensiunea lor EIA.
Inductorii de cipuri multistrat oferă DCR scăzut, Q ridicat și funcționare la temperaturi ridicate.Structura lor de material ceramic facilitează performanțe ridicate la frecvențe înalte, iar procesul multistrat produce o gamă largă de valori de inductanță.În timp ce dispozitivele cu mai multe straturi oferă o gamă de inductanță mai largă decât filmul sau miezul de aer, acestea nu pot corespunde gamei de inductanță sau evaluarea curentă a tipurilor de wirewound.
Inductorii de nucleu aerian, de asemenea, șuruburi RF, asigură izolare și filtrare în bandă largă, fără a avea nevoie de saturație a miezului.Acestea oferă cea mai mare inductanță și cea mai mică DCR pentru dimensiunea lor EIA.
Inductorii conice și în bandă largă, cu o impedanță ridicată pe o lățime largă de bandă, sunt ideale pentru tee de prejudecăți ultra-largă până la 100 GHz.În aplicațiile de prejudecată în bandă largă, un singur inductor conic poate înlocui mai mulți inductori în bandă îngustă în cascadă.
Inductorii RF conice cu bandă largă se potrivesc cu o varietate de aplicații, de la instrumentarea testului până la proiectarea circuitului cu microunde.Acești inductori în bandă largă excelează în tee prejudecăți și pot fi utilizate în platformele de comunicații și setările de testare RF de până la 100 GHz.
Senzorii de transponder RFID și NFC, specializați pentru sensibilitate ridicată și interval de citire lungă în etichetele de transponder și antenele NFC/RFID, sunt optimizate pentru aplicații solicitante precum monitorizarea presiunii în anvelope, care necesită performanțe ridicate în medii mecanice dure și la temperaturi ridicate.
Inductorii, o componentă crucială în lanțul de semnal RF/microunde, prezintă o provocare de clasificare care necesită o înțelegere profundă a capacităților lor diverse.Odată ce specificațiile sunt determinate, navigarea printr -o multitudine de opțiuni de construcție este esențială pentru a identifica componenta optimă pentru o anumită aplicație.