Pasivaj Komponantoj en RF-Cirkvitoj
Rezistiloj, kondensatoroj, antenoj... Lernu pri pasivaj komponantoj uzataj en RF-sistemoj.
RF-sistemoj ne estas principe malsamaj ol aliaj specoj de elektraj cirkvitoj. La samaj leĝoj de fiziko validas, kaj sekve la bazaj komponantoj uzataj en RF-dezajnoj troviĝas ankaŭ en ciferecaj cirkvitoj kaj malaltfrekvencaj analogaj cirkvitoj.
Tamen, RF-dezajno implicas unikan aron de defioj kaj celoj, kaj sekve la karakterizaĵoj kaj uzoj de komponantoj postulas specialan konsideron kiam ni agas en la kunteksto de RF. Ankaŭ, iuj integraj cirkvitoj plenumas funkciojn tre specifajn por RF-sistemoj — ili ne estas uzataj en malaltfrekvencaj cirkvitoj kaj eble ne estas bone komprenataj de tiuj, kiuj havas malmultan sperton pri RF-dezajnaj teknikoj.
Ni ofte kategoriigas komponantojn kiel aŭ aktivajn aŭ pasivajn, kaj ĉi tiu aliro estas same valida en la sfero de RF. La novaĵo diskutas pasivajn komponantojn specife rilate al RF-cirkvitoj, kaj la sekva paĝo kovras aktivajn komponantojn.
Kondensatoroj
Ideala kondensilo provizus precize la saman funkcion por 1-Hz-signalo kaj 1-GHz-signalo. Sed komponantoj neniam estas idealaj, kaj la neidealecoj de kondensilo povas esti sufiĉe signifaj ĉe altaj frekvencoj.
“C” respondas al la ideala kondensilo, kiu estas entombigita inter tiom da parazitaj elementoj. Ni havas ne-senfinan reziston inter la platoj (RD), serian reziston (RS), serian induktancon (LS), kaj paralelan kapacitancon (CP) inter la PCB-kusenetoj kaj la tera ebeno (ni supozas surfac-muntitajn komponantojn; pli pri tio poste).
La plej signifa neidealeco kiam ni laboras kun altfrekvencaj signaloj estas la induktanco. Ni atendas, ke la impedanco de kondensilo senfine malpliiĝos dum frekvenco pliiĝas, sed la ĉeesto de la parazita induktanco kaŭzas, ke la impedanco malaltiĝas ĉe la memresonanca frekvenco kaj poste komencas pliiĝi:
Rezistiloj, ktp.
Eĉ rezistiloj povas esti problemaj ĉe altaj frekvencoj, ĉar ili havas serian induktancon, paralelan kapacitancon, kaj la tipan kapacitancon asociitan kun PCB-kusenetoj.
Kaj tio levas gravan punkton: kiam oni laboras kun altaj frekvencoj, parazitaj cirkvitaj elementoj estas ĉie. Ne gravas kiom simpla aŭ ideala estas rezista elemento, ĝi tamen bezonas esti pakita kaj lutita al cirkvitkarto, kaj la rezulto estas parazitoj. La samo validas por iu ajn alia komponanto: se ĝi estas pakita kaj lutita al la plato, parazitaj elementoj ĉeestas.
Kristaloj
La esenco de RF estas manipuli altfrekvencajn signalojn por ke ili transdonu informojn, sed antaŭ ol ni manipulas, ni bezonas generi ilin. Kiel en aliaj specoj de cirkvitoj, kristaloj estas fundamenta rimedo por generi stabilan frekvencan referencon.
Tamen, en cifereca kaj miksit-signala dizajno, ofte okazas, ke kristal-bazitaj cirkvitoj fakte ne postulas la precizecon, kiun kristalo povas provizi, kaj sekve estas facile esti senatenta rilate al kristala elekto. RF-cirkvito, kontraste, povas havi striktajn frekvencajn postulojn, kaj tio postulas ne nur komencan frekvencan precizecon, sed ankaŭ frekvencan stabilecon.
La oscila frekvenco de ordinara kristalo estas sentema al temperaturvarioj. La rezulta frekvenca malstabileco kreas problemojn por RF-sistemoj, precipe sistemoj kiuj estos eksponitaj al grandaj varioj en ĉirkaŭa temperaturo. Tial, sistemo povas postuli TCXO-on, t.e., temperatur-kompensitan kristaloscilatoron. Ĉi tiuj aparatoj inkluzivas cirkviton kiu kompensas la frekvencajn variojn de la kristalo:
Antenoj
Anteno estas pasiva komponanto uzata por konverti RF-elektran signalon en elektromagnetan radiadon (EMR), aŭ inverse. Kun aliaj komponantoj kaj konduktiloj ni provas minimumigi la efikojn de EMR, kaj kun antenoj ni provas optimumigi la generadon aŭ ricevon de EMR rilate al la bezonoj de la apliko.
Antenscienco tute ne estas simpla. Diversaj faktoroj influas la procezon de elektado aŭ dizajnado de anteno, kiu estas optimuma por specifa apliko. AAC havas du artikolojn (klaku ĉi tie kaj ĉi tie) kiuj provizas bonegan enkondukon al antenkonceptoj.
Pli altaj frekvencoj estas akompanataj de diversaj dezajnaj defioj, kvankam la antena parto de la sistemo povas fakte fariĝi malpli problema kiam la frekvenco pliiĝas, ĉar pli altaj frekvencoj ebligas la uzon de pli mallongaj antenoj. Nuntempe estas ofte uzi aŭ "ican antenon", kiu estas lutita al PCB kiel tipaj surfac-muntitaj komponantoj, aŭ PCB-antenon, kiu estas kreita per enkorpigo de speciale desegnita spuro en la PCB-aranĝon.
Resumo
Iuj komponantoj estas oftaj nur en RF-aplikoj, kaj aliaj devas esti elektitaj kaj efektivigitaj pli zorge pro ilia neideala altfrekvenca konduto.
Pasivaj komponantoj montras neidealan frekvencrespondon kiel rezulto de parazita induktanco kaj kapacitanco.
RF-aplikoj povas postuli kristalojn, kiuj estas pli precizaj kaj/aŭ stabilaj ol kristaloj ofte uzataj en ciferecaj cirkvitoj.
Antenoj estas kritikaj komponantoj, kiujn oni devas elekti laŭ la karakterizaĵoj kaj postuloj de RF-sistemo.
Mikroondaj aparatoj Si Chuan Keenlion havas grandan elekton en mallarĝbendaj kaj larĝbendaj konfiguracioj, kovrante frekvencojn de 0.5 ĝis 50 GHz. Ili estas desegnitaj por pritrakti de 10 ĝis 30 vatojn da enira potenco en 50-oma transmisisistemo. Mikrostripaj aŭ striliniaj dezajnoj estas uzataj, kaj optimumigitaj por plej bona rendimento.
Afiŝtempo: 3-a de novembro 2022
