Radiofrekvensinduktorer (RF), mångsidiga och integrerade i olika konstruktionstyper, tillgodoser specifika prestandakrav i olika applikationer.Vanliga applikationer i RF -kretsar inkluderar matchning, resonatorer och kvävningar.Matchning är en avgörande process som innebär att eliminera impedans -missförhållanden och minimera reflektioner och förluster i linjer mellan kretsblock, såsom antenner, radiofrekvensblock eller mellanliggande frekvens (if) block.I synthesizers och oscillatorkretsar använder resonatorer resonans för att finjustera kretsen och fastställa önskad frekvens.
I sin roll som kvävningar placeras RF -induktorer strategiskt i kraftförsörjningslinjerna för funktionella komponenter som RF -block eller om block.Deras primära funktion här är att dämpa AC-strömmar med hög frekvens.Förspänningen i dessa system tillåter DC -ström att påverka aktiva enheter såsom dioder, och kombinera DC -förspänningsströmmen med AC/RF -signalen för gemensam utgång från AC+DC -utgångsporten.
RF -induktorspecifikationer:
Induktans, en kritisk egenskap hos elektriska ledare, motstår förändringar i nuvarande flöde.Det definieras som förhållandet mellan inducerad spänning och hastigheten för förändring i ström som genererar denna spänning, mätt i Henrys (H).RF -induktorer har vanligtvis induktansbetyg från så låga som 0,5 nanohenries (NH) till flera hundra nanohenrier.Induktansvärdet påverkas av faktorer som konstruktion, kärnstorlek, kärnmaterial och antalet spolväng.Dessa induktorer är tillgängliga med både fasta och variabla induktansvärden.
DC Current Rating (DCR) är intimt kopplat till DC -motstånd och kvantifieras i amper.Det betyder den maximala strömmen som induktören kan hantera utan överhettning eller mättande - en viktig faktor för att bedöma en induktors termiska prestanda.När ström- och DC -motståndet ökar, ökar också kraftförlusten, vilket leder till en ökning av induktortemperaturen.Till exempel kommer en komponent med en nominell omgivningstemperatur på 125 ° C som upplever en ökning med 15 ° C på grund av full nominell ström (IRMS eller IDC) att nå en ungefärlig maximal temperatur på 140 ° C.
Mättnadsström är nivån på likström som minskar induktansen till ett specifikt värde.Induktansminskningen inträffar eftersom kärnan endast kan rymma en viss flödesdensitet.Denna mättnadsström hänför sig till induktorns magnetiska egenskaper, medan DCR definierar den maximala DC -strömmen den kan bära, vilket återspeglar dess fysiska egenskaper.
Självresonantfrekvens (SRF) är den punkt utöver vilken induktören upphör att fungera som förväntat.Generellt leder större induktans till lägre SRF på grund av parasitkapacitans, och det motsatta är också sant.Induktorer med låg distribuerad kapacitans mellan terminalelektroder eller längs sårledaren förvandlar resonera med denna kapacitans vid SRF.Vid SRF uppför sig induktorn som ett motstånd och uppvisar impedans.Vid frekvenser över SRF blir distribuerad kapacitans den dominerande faktorn.
När du väljer induktorer för högfrekventa kretsar och moduler är det inte tillräckligt med tanke på den erforderliga induktansen.SRF bör helst vara minst tio gånger högre än driftsfrekvensen.För choke -applikationer markerar SRF den punkt där impedans når sin topp och erbjuder överlägsen signalblockering.
Q-faktorn, en dimensionslös parameter, beskriver underdampen av en oscillator eller resonator.Det är ungefär definierat som förhållandet mellan initial energi lagrad i resonanshålan och den förlorade energin under en svängningsperiod.Alternativt kan det ses som förhållandet mellan en resonators mittfrekvens och bandbredd när den drivs av svängning.
En hög Q-faktor resulterar i en smal bandbredd, avgörande när induktorn är en del av en LC-cell (Oscillator) -krets eller används i smala bandpassapplikationer.Det minskar också införingsförlust och minimerar strömförbrukningen.Mätningen av Q inkluderar alla frekvensberoende verkliga och imaginära förluster, såsom induktans, kapacitans, ledarens hudeffekt och kärnförluster i magnetiska material.
Balanseringsspecifikationer:
Fysiska RF-induktorer är icke-ideala enheter som omfattar parasitresistens, induktans och kapacitans.Dessa icke-linjära aspekter påverkar prestanda, vilket kräver avvägningar mellan olika specifikationer.Till exempel kräver högre strömmar större ledningar för att minimera förluster och temperaturökning.Större ledningar minskar DCR och ökar Q, men detta kostar större delstorlek och eventuellt lägre SRF.När det gäller nominell ström, överträffar Wirewound -induktorer flerskiktsinduktorer av samma storlek och induktansvärde.Omvänt har flerskiktsinduktorer med identisk storlek och induktans ett mycket högre Q -värde än wirewound -induktorer.
Att använda en ferritkärninduktor med färre varv resulterar i högre strömkapacitet och lägre DCR.Ferriter ger emellertid sin egen uppsättning begränsningar, såsom induktansvariabilitet med temperatur, lösare toleranser, lägre Q och minskade mättnadsströmbedömningar.Ferritinduktorer med en öppen magnetisk struktur mättas inte ens vid full rankad ström.
Välja RF -induktorstruktur:
Nuvarande tillverkningsmetoder erbjuder sätt att mildra effekterna av olika parasitier och optimera RF -induktoregenskaper för specifika tillämpningar.
Keramiska kärnchipinduktorer, som används för smalbandsfiltrering i RF och mikrovågsfrekvenskommunikationsutrustning, har mycket höga Q och kan minska induktortoleranser till 1%.
Ferrit- eller kärnchipinduktorer, som är Wirewound RF -kvävningar, ger isolering och bredbandsfiltrering utan kärnmättnad.De levererar den högsta induktansen och lägsta DCR för deras MKB -storlek.
Flerskiktschipinduktorer erbjuder låg DCR, hög Q och hög temperatur.Deras keramiska materialstruktur underlättar hög prestanda vid höga frekvenser, och flerskiktsprocessen ger ett brett spektrum av induktansvärden.Medan flerskiktsenheter tillhandahåller ett bredare induktansområde än film- eller luftkärna, kan de inte matcha induktansområdet eller aktuell klassificering av wirewound -typer.
Luftkärninduktorer, även Wirewound RF-kvävningar, ger isolering och bredbandsfiltrering utan att behöva kärnmättnad.De erbjuder den högsta induktansen och lägsta DCR för deras MKB -storlek.
Avsmalnande och bredbandsinduktorer, som har hög impedans över en bred bandbredd, är idealiska för ultra-breda förspänning av tees upp till 100 GHz.I bredbandsbiasapplikationer kan en enda avsmalnande induktor ersätta flera kaskade smalbandinduktorer.
Bredbandsavsmalnande RF -induktorer passar en mängd olika applikationer, från testinstrumentation till mikrovågsgränsdesign.Dessa bredbandsinduktorer utmärker sig i förspänning och kan användas i kommunikationsplattformar och RF -testuppsättningar upp till 100 GHz.
RFID- och NFC-transpondersensorer, specialiserade för hög känslighet och långläst i transpondertaggar och NFC/RFID-antenner, är optimerade för att kräva applikationer som däcktrycksövervakning, som kräver hög prestanda i hårda mekaniska miljöer och hög temperaturmiljöer.
Inductors, en avgörande komponent i RF/mikrovågsignalkedjan, presenterar en kategoriseringsutmaning som kräver en djup förståelse av deras olika kapacitet.När specifikationer har fastställts är navigering genom en mängd konstruktionsalternativ avgörande för att identifiera den optimala komponenten för en given applikation.