Uutiset

Passiiviset komponentit RF-piireissä 

Vastukset, kondensaattorit, antennit... Opi lisää radiotaajuusjärjestelmissä käytetyistä passiivisista komponenteista.

RF-järjestelmät eivät olennaisesti eroa muuntyyppisistä sähköpiireistä. Samat fysiikan lait pätevät, ja siksi RF-suunnittelussa käytettyjä peruskomponentteja löytyy myös digitaalipiireistä ja matalataajuisista analogipiireistä.

RF-suunnitteluun liittyy kuitenkin ainutlaatuinen joukko haasteita ja tavoitteita, ja siksi komponenttien ominaisuudet ja käyttötarkoitukset vaativat erityistä huomiota toimittaessamme RF-kontekstissa. Jotkut integroidut piirit suorittavat myös toimintoja, jotka ovat erittäin spesifisiä RF-järjestelmille – niitä ei käytetä matalataajuuspiireissä, eivätkä ne välttämättä ymmärrä niitä hyvin, joilla on vähän kokemusta RF-suunnittelutekniikoista.

Usein luokittelemme komponentit joko aktiivisiksi tai passiivisiksi, ja tämä lähestymistapa pätee yhtä lailla radiotaajuusteknologiaan. Uutisissa käsitellään passiivisia komponentteja erityisesti radiotaajuuspiireihin liittyen, ja seuraavalla sivulla käsitellään aktiivisia komponentteja.

Kondensaattorit

Ideaalinen kondensaattori tarjoaisi täsmälleen saman toiminnallisuuden 1 Hz:n ja 1 GHz:n signaalille. Komponentit eivät kuitenkaan ole koskaan ideaalisia, ja kondensaattorin epäideaalisuudet voivat olla melko merkittäviä korkeilla taajuuksilla.

”C” vastaa ideaalista kondensaattoria, joka on haudattu niin monien loiselementtien joukkoon. Levyjen välillä on ääretön resistanssi (RD), sarjaresistanssi (RS), sarjainduktanssi (LS) ja rinnakkaiskapasitanssi (CP) piirilevyn liitäntäpintojen ja maatason välillä (oletamme pinta-asennettavat komponentit; lisää tästä myöhemmin).

Merkittävin epäideaalisuus korkeataajuisten signaalien kanssa työskennellessä on induktanssi. Odotamme kondensaattorin impedanssin laskevan loputtomasti taajuuden kasvaessa, mutta loisinduktanssin läsnäolo aiheuttaa impedanssin laskun itseresonanssitaajuudella ja sitten alkavan kasvaa:

Vastukset ym.

Jopa vastukset voivat olla ongelmallisia korkeilla taajuuksilla, koska niillä on sarjainduktanssi, rinnakkaiskapasitanssi ja tyypillinen piirilevyjen liitäntäpisteisiin liittyvä kapasitanssi.

Ja tämä tuo esiin tärkeän asian: kun työskennellään korkeiden taajuuksien kanssa, loiselementtejä on kaikkialla. Olipa resistiivinen elementti kuinka yksinkertainen tai ihanteellinen tahansa, se on silti pakattava ja juotettava piirilevylle, ja tuloksena on loiselementtejä. Sama pätee mihin tahansa muuhun komponenttiin: jos se on pakattu ja juotettu piirilevylle, loiselementtejä on läsnä.

Kiteet

RF:n ydin on korkeataajuisten signaalien manipulointi siten, että ne välittävät tietoa, mutta ennen manipulointia meidän on generoitava sitä. Kuten muissakin piirityypeissä, kiteet ovat perustavanlaatuinen keino vakaan taajuusreferenssin luomiseksi.

Digitaalisessa ja sekasignaalisuunnittelussa kidepohjaiset piirit eivät kuitenkaan usein vaadi kiteen tarjoamaa tarkkuutta, ja siksi kiteen valinnassa on helppo olla huolimaton. RF-piirillä sitä vastoin voi olla tiukat taajuusvaatimukset, ja tämä vaatii paitsi alkutaajuustarkkuuden myös taajuusvakauden.

Tavallisen kiteen värähtelytaajuus on herkkä lämpötilan vaihteluille. Tästä johtuva taajuuden epävakaus aiheuttaa ongelmia radiotaajuusjärjestelmille, erityisesti järjestelmille, jotka altistuvat suurille ympäristön lämpötilan vaihteluille. Siksi järjestelmä saattaa vaatia TCXO:n eli lämpötilakompensoidun kideoskillaattorin. Näissä laitteissa on piirejä, jotka kompensoivat kiteen taajuusvaihteluita:

Antennit

Antenni on passiivinen komponentti, jota käytetään radiotaajuisen sähköisen signaalin muuntamiseen sähkömagneettiseksi säteilyksi (EMR) tai päinvastoin. Muilla komponenteilla ja johtimilla pyrimme minimoimaan EMR:n vaikutukset, ja antenneilla pyrimme optimoimaan EMR:n tuottamisen tai vastaanoton sovelluksen tarpeiden mukaan.

Antennitiede ei ole mitenkään yksinkertaista. Useat tekijät vaikuttavat tiettyyn sovellukseen optimaalisen antennin valintaan tai suunnitteluun. AAC:llä on kaksi artikkelia (klikkaa tästä ja tästä), jotka tarjoavat erinomaisen johdannon antennikonsepteihin.

Korkeampiin taajuuksiin liittyy erilaisia ​​suunnitteluhaasteita, vaikka järjestelmän antenniosa voi itse asiassa muuttua vähemmän ongelmalliseksi taajuuden kasvaessa, koska korkeammat taajuudet mahdollistavat lyhyempien antennien käytön. Nykyään on yleistä käyttää joko "siruantennia", joka juotetaan piirilevyyn kuten tyypilliset pinta-asennuskomponentit, tai piirilevyantennia, joka luodaan sisällyttämällä erityisesti suunniteltu johdin piirilevyn asetteluun.

Yhteenveto

Jotkin komponentit ovat yleisiä vain radiotaajuussovelluksissa, ja toiset on valittava ja toteutettava huolellisemmin niiden epäideaalisen suurtaajuuskäyttäytymisen vuoksi.

Passiiviset komponentit osoittavat epäideaalista taajuusvastetta loisinduktanssin ja kapasitanssin seurauksena.

RF-sovellukset saattavat vaatia kiteitä, jotka ovat tarkempia ja/tai vakaampia kuin digitaalisissa piireissä yleisesti käytetyt kiteet.

Antennit ovat kriittisiä komponentteja, jotka on valittava RF-järjestelmän ominaisuuksien ja vaatimusten mukaan.

Si Chuan Keenlion Microwave tarjoaa laajan valikoiman kapeakaistaisia ​​ja laajakaistaisia ​​kokoonpanoja, jotka kattavat taajuudet 0,5–50 GHz. Ne on suunniteltu käsittelemään 10–30 watin syöttötehoa 50 ohmin siirtojärjestelmässä. Käytetään mikroliuska- tai liuskajohtorakenteita, jotka on optimoitu parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Voimme myös räätälöidä RF-passiivisia komponentteja tarpeidesi mukaan. Voit siirtyä räätälöintisivulle antaaksesi tarvitsemasi tiedot.