Passive komponinten yn RF-circuits
Weerstannen, kondensatoren, antennes. . . . Learje oer passive komponinten dy't brûkt wurde yn RF-systemen.
RF-systemen binne net fundamenteel oars as oare soarten elektryske circuits. Deselde wetten fan 'e natuerkunde binne fan tapassing, en dêrtroch binne de basiskomponinten dy't brûkt wurde yn RF-ûntwerpen ek te finen yn digitale circuits en analoge circuits mei lege frekwinsje.
RF-ûntwerp bringt lykwols in unike set útdagings en doelen mei, en dêrtroch freegje de skaaimerken en gebrûk fan komponinten spesjale oandacht as wy operearje yn 'e kontekst fan RF. Ek hawwe guon yntegreare circuits funksjonaliteit dy't heul spesifyk is foar RF-systemen - se wurde net brûkt yn leechfrekwinsjecircuits en wurde miskien net goed begrepen troch dyjingen dy't net folle ûnderfining hawwe mei RF-ûntwerptechniken.
Wy kategorisearje komponinten faak as aktyf of passyf, en dizze oanpak is like jildich op it mêd fan RF. It nijs besprekt passive komponinten spesifyk yn relaasje ta RF-circuits, en de folgjende pagina behannelet aktive komponinten.
Kondensatoren
In ideale kondensator soe presys deselde funksjonaliteit leverje foar in 1 Hz-sinjaal en in 1 GHz-sinjaal. Mar komponinten binne nea ideaal, en de net-idealiteiten fan in kondensator kinne frij wichtich wêze by hege frekwinsjes.
"C" komt oerien mei de ideale kondensator dy't begroeven leit tusken safolle parasitêre eleminten. Wy hawwe net-ûneinige wjerstân tusken de platen (RD), searjewjerstân (RS), searjeinduktânsje (LS), en parallelle kondensator (CP) tusken de PCB-pads en it grûnflak (wy nimme oan dat it oerflakmonteare komponinten binne; mear hjir oer letter).
De wichtichste net-idealiteit as wy wurkje mei hege-frekwinsje sinjalen is de induktânsje. Wy ferwachtsje dat de impedânsje fan in kondensator einleaze ôfnimt as de frekwinsje tanimt, mar de oanwêzigens fan 'e parasitêre induktânsje feroarsaket dat de impedânsje sakket by de selsresonante frekwinsje en dan begjint te tanimmen:
Wjerstannen, ensfh.
Sels wjerstannen kinne by hege frekwinsjes lestich wêze, om't se searje-induktânsje, parallelle kapasitânsje en de typyske kapasitânsje hawwe dy't ferbûn is mei PCB-pads.
En dit bringt in wichtich punt nei foaren: as jo wurkje mei hege frekwinsjes, binne parasitêre circuit-eleminten oeral. Hoe ienfâldich of ideaal in resistyf elemint ek is, it moat noch altyd ynpakt en oan in PCB soldearre wurde, en it resultaat is parasitêr. Itselde jildt foar elke oare komponint: as it ynpakt en oan it board soldearre is, binne parasitêre eleminten oanwêzich.
Kristallen
De essinsje fan RF is it manipulearjen fan hege frekwinsjesignalen sadat se ynformaasje oerdrage, mar foardat wy manipulearje moatte wy generearje. Lykas yn oare soarten circuits binne kristallen in fûneminteel middel om in stabile frekwinsjereferinsje te generearjen.
Yn digitaal en mingd-sinjaalûntwerp is it lykwols faak it gefal dat kristal-basearre circuits eins net de presyzje fereaskje dy't in kristal kin leverje, en dêrtroch is it maklik om ûnfoarsichtich te wurden mei it kiezen fan in kristal. In RF-circuit kin lykwols strange frekwinsjeeasken hawwe, en dit freget net allinich om inisjele frekwinsjepresyzje, mar ek frekwinsjestabiliteit.
De oscillaasjefrekwinsje fan in gewoan kristal is gefoelich foar temperatuerfarianten. De resultearjende frekwinsje-ynstabiliteit skept problemen foar RF-systemen, foaral systemen dy't bleatsteld wurde oan grutte fariaasjes yn 'e omjouwingstemperatuer. Dêrom kin in systeem in TCXO nedich hawwe, d.w.s. in temperatuerkompensearre kristaloscillator. Dizze apparaten befetsje skeakelingen dy't kompensearje foar de frekwinsjefarianten fan it kristal:
Antennes
In antenne is in passive komponint dy't brûkt wurdt om in RF-elektrysk sinjaal om te setten yn elektromagnetyske strieling (EMR), of oarsom. Mei oare komponinten en geleiders besykje wy de effekten fan EMR te minimalisearjen, en mei antennes besykje wy de generaasje of ûntfangst fan EMR te optimalisearjen mei respekt foar de behoeften fan 'e applikaasje.
Antennewittenskip is perfoarst net ienfâldich. Ferskate faktoaren beynfloedzje it proses fan it kiezen of ûntwerpen fan in antenne dy't optimaal is foar in bepaalde tapassing. AAC hat twa artikels (klik hjir en hjir) dy't in poerbêste ynlieding jouwe ta antennekonsepten.
Hegere frekwinsjes geane mank mei ferskate ûntwerpútdagings, hoewol it antennediel fan it systeem eins minder problematysk wurde kin as de frekwinsje tanimt, om't hegere frekwinsjes it gebrûk fan koartere antennes mooglik meitsje. Tsjintwurdich is it gewoan om in "chipantenne" te brûken, dy't oan in PCB soldearre is lykas typyske oerflakmontagekomponinten, of in PCB-antenne, dy't makke wurdt troch in spesjaal ûntworpen trace yn 'e PCB-layout op te nimmen.
Gearfetting
Guon komponinten binne allinich gewoan yn RF-tapassingen, en oaren moatte soarchfâldiger keazen en ymplementearre wurde fanwegen har net-ideale hege-frekwinsjegedrach.
Passive komponinten litte in net-ideale frekwinsjerespons sjen as gefolch fan parasitêre induktânsje en kapasitânsje.
RF-tapassingen kinne kristallen fereaskje dy't krekter en/of stabiler binne as kristallen dy't gewoanlik brûkt wurde yn digitale circuits.
Antennes binne krityske komponinten dy't keazen wurde moatte neffens de skaaimerken en easken fan in RF-systeem.
Si Chuan Keenlion-mikrogolfoven hawwe in grutte seleksje yn smelbân- en breedbânkonfiguraasjes, dy't frekwinsjes fan 0,5 oant 50 GHz dekke. Se binne ûntworpen om in ynfierfermogen fan 10 oant 30 watt te behanneljen yn in 50-ohm-oerdrachtsysteem. Mikrostrip- of stripline-ûntwerpen wurde brûkt en optimalisearre foar de bêste prestaasjes.
Pleatsingstiid: 3 novimber 2022
