HOAN расширяет возможности по производству радиочастотных катушек на заказ 

Индивидуальная геометрия обмотки с учетом ограничений по SRF, Q и размерам

Упрощённая РЧ-катушка имеет индуктивность, превышающую её номинальное значение.

К его электрическим характеристикам также относятся сопротивление проводника и распределённая паразитная ёмкость:

Длинное и короткое, с заглавной буквой «С»

Приблизительную первую частоту собственного резонанса можно выразить следующим образом:

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp) Увеличение индуктивности за счет добавления витков может также привести к увеличению Cp, в зависимости от расстояния между витками и геометрии обмотки.

Например, в компактной цепи смещения дополнительные витки могут обеспечить более высокое сопротивление в нижней части требуемого диапазона, одновременно сдвинув резонанс ближе к верхней границе диапазона.

Таким образом, индивидуальная разработка может включать в себя настройку:

• подсчет поворотов;
• диаметр проволоки;
• диаметр намотки;
• шаг намотки;
• длина и ориентация свинцового провода;
• механическая оболочка;
• текущая мощность;
• требуемая рабочая частота.

В случаях, когда потери играют решающую роль, для изготовленной по индивидуальному заказу катушки с высоким коэффициентом качества может потребоваться иной баланс между размером проводника, количеством витков и габаритами обмотки, чем в случае катушки, оптимизированной в первую очередь для обеспечения максимальной индуктивности в ограниченном пространстве.

Конические конструкции обмоток представляют собой ещё один вариант для применения в широкополосных радиочастотных дросселях. Их изменяющаяся геометрия обмотки может использоваться в тех случаях, когда обычная цилиндрическая катушка не обеспечивает необходимое сочетание широкополосной характеристики, импеданса и доступного монтажного пространства.

От геометрии витков к измеренным радиочастотным характеристикам

Катушка может показывать заданное значение индуктивности на LCR-измерителе, но при этом вести себя иначе после установки на печатную плату микроволнового устройства.

На более высоких частотах эффективная структура ближе к:

РЧ-катушка + выводы + паяные соединения + контактные площадки печатной платы + линия передачи: ёмкость контактных площадок и дополнительная индуктивность выводов могут сместить резонансную характеристику установленного устройства по сравнению с результатами измерений, полученными только для отдельных компонентов.

Это приобретает особое значение для:

• Схемы смещения ВЧ-усилителей;
• микроволновые согласующие цепи;
• широкополосные радиочастотные дроссели;
• высокоскоростные входные блоки приемников;
• коммуникационные модули;
• измерительная аппаратура.

Компания HOAN использует высокочастотное измерительное оборудование, в том числе векторные сетевые анализаторы, для определения характеристик радиочастотных компонентов.

Для отдельных радиочастотных индукторов также могут быть предоставлены данные S2P Touchstone, что позволит инженерам оценивать частотно-зависимое поведение в программах для радиочастотного моделирования, а не полагаться исключительно на идеальную модель сосредоточенного индуктора.

В ADS, HFSS или другой рабочей среде для моделирования РЧ-систем модель S2P позволяет получить более реалистичное представление о характеристиках компонента по мере приближения рабочей частоты к верхней границе заданного диапазона.

Почему информация о печатной плате важна при разработке индивидуальной РЧ-катушки

Требование «20 нГн» не содержит достаточной информации для разработки многих микроволновых устройств.

Две катушки с одинаковой номинальной индуктивностью могут вести себя по-разному из-за:

количество витков, шаг, диаметр проводника, геометрия выводов и паразитные элементы монтажа.

Информация о печатных платах приобретает особую ценность в следующих случаях:

• рабочая частота близка к собственной резонансной частоте (SRF) компонента;
• длина провода должна быть минимальной;
• доступная площадь строго ограничена;
• катушка используется в согласующей цепи;
• В данной схеме требуется регулируемое сопротивление в широком диапазоне частот.

Компоновка печатной платы или чертеж модуля могут выявить ограничения, которые невозможно определить, исходя только из технических характеристик индуктивности.

Например, поворот или перемещение вывода с целью его адаптации к компактному модулю может изменить установленную паразитную структуру. На частотах в несколько ГГц такая механическая регулировка может также превратиться в радиочастотную регулировку.

Параметры РЧ-катушки, необходимые для разработки по индивидуальному заказу

Указание основных проектных условий на начальном этапе позволяет сократить количество ненужных итераций при создании прототипов.

Затем можно провести оценку прототипа с точки зрения индуктивности, геометрии и радиочастотных характеристик, прежде чем окончательно определить параметры обмотки для серийного производства.

Если измеренные значения резонанса или импеданса не соответствуют требованиям схемы, на следующем этапе можно проанализировать возможность изменения количества витков, шага, диаметра или геометрии выводов.

Поддержка проектирования устройств смещения RF, согласования и микроволновых модулей

Изготовление РЧ-катушек на заказ обычно рассматривается в тех случаях, когда стандартный компонент соответствует одному требованию, но не удовлетворяет другому.

Для сети с смещением может потребоваться импеданс с более широкой полосой пропускания.

В схеме сопоставления может потребоваться индуктивность небольшой величины с низкими потерями.

В компактном микроволновом модуле практически может отсутствовать свобода выбора длины выводов или ориентации компонентов.

В таких случаях выбор, основанный исключительно на номинальной индуктивности, оставляет слишком много неопределённостей в отношении поведения при радиочастотах.

Возможности компании HOAN по изготовлению радиочастотных катушек на заказ призваны обеспечить более тесную увязку конструкции обмотки с конечными электрическими и механическими требованиями цепи.