Komponenti Passivi f'Ċirkwiti RF
Reżisturi, kapaċitaturi, Antenni... Tgħallem dwar komponenti passivi użati f'sistemi RF.
Is-sistemi RF mhumiex fundamentalment differenti minn tipi oħra ta’ ċirkwiti elettriċi. Japplikaw l-istess liġijiet tal-fiżika, u konsegwentement il-komponenti bażiċi użati fid-disinji RF jinstabu wkoll f’ċirkwiti diġitali u ċirkwiti analogi ta’ frekwenza baxxa.
Madankollu, id-disinn tal-RF jinvolvi sett uniku ta' sfidi u objettivi, u konsegwentement il-karatteristiċi u l-użi tal-komponenti jeħtieġu konsiderazzjoni speċjali meta nkunu qed noperaw fil-kuntest tal-RF. Barra minn hekk, xi ċirkwiti integrati jwettqu funzjonalità li hija speċifika ħafna għas-sistemi tal-RF—ma jintużawx f'ċirkwiti ta' frekwenza baxxa u jistgħu ma jkunux mifhuma sew minn dawk li għandhom ftit esperjenza bit-tekniki tad-disinn tal-RF.
Spiss nikkategorizzaw il-komponenti bħala attivi jew passivi, u dan l-approċċ huwa validu bl-istess mod fil-qasam tal-RF. L-aħbarijiet jiddiskutu l-komponenti passivi speċifikament fir-rigward taċ-ċirkwiti RF, u l-paġna ta' wara tkopri l-komponenti attivi.
Kondensaturi
Kapaċitatur ideali jipprovdi eżattament l-istess funzjonalità għal sinjal ta' 1 Hz u sinjal ta' 1 GHz. Iżda l-komponenti qatt ma huma ideali, u n-nonidealitajiet ta' kapaċitatur jistgħu jkunu pjuttost sinifikanti fi frekwenzi għoljin.
“C” jikkorrispondi għall-kapaċitatur ideali li huwa midfun fost tant elementi parassitiċi. Għandna reżistenza mhux infinita bejn il-pjanċi (RD), reżistenza tas-serje (RS), induttanza tas-serje (LS), u kapaċitanza parallela (CP) bejn il-pads tal-PCB u l-pjan tal-art (qed nassumu komponenti mmuntati fuq il-wiċċ; aktar dwar dan aktar tard).
L-aktar nonidealità sinifikanti meta nkunu qed naħdmu b'sinjali ta' frekwenza għolja hija l-induttanza. Nistennew li l-impedenza ta' capacitor tonqos bla tmiem hekk kif tiżdied il-frekwenza, iżda l-preżenza tal-induttanza parassitika tikkawża li l-impedenza tinżel fil-frekwenza awto-reżonanti u mbagħad tibda tiżdied:
Reżisturi, eċċ.
Anke r-resistors jistgħu jkunu problematiċi fi frekwenzi għoljin, għax għandhom induttanza f'serje, kapaċitanza parallela, u l-kapaċitanza tipika assoċjata mal-pads tal-PCB.
U dan iġib punt importanti: meta tkun qed taħdem bi frekwenzi għoljin, elementi ta' ċirkwit parassitiċi huma kullimkien. Ma jimpurtax kemm hu sempliċi jew ideali element reżistiv, xorta jeħtieġ li jiġi ppakkjat u ssaldjat ma' PCB, u r-riżultat huwa parassitiċi. L-istess japplika għal kwalunkwe komponent ieħor: jekk ikun ippakkjat u ssaldjat mal-bord, ikunu preżenti elementi parassitiċi.
Kristalli
L-essenza tal-RF hija l-manipulazzjoni ta' sinjali ta' frekwenza għolja sabiex iwasslu l-informazzjoni, iżda qabel ma nimmanipulawhom irridu niġġenerawhom. Bħal f'tipi oħra ta' ċirkwiti, il-kristalli huma mezz fundamentali biex tiġi ġġenerata referenza ta' frekwenza stabbli.
Madankollu, fid-disinn diġitali u ta' sinjali mħallta, ħafna drabi jkun il-każ li ċ-ċirkwiti bbażati fuq il-kristall fil-fatt ma jeħtiġux il-preċiżjoni li jista' jipprovdi kristall, u konsegwentement huwa faċli li wieħed isir traskurat fir-rigward tal-għażla tal-kristall. Ċirkwit RF, għall-kuntrarju, jista' jkollu rekwiżiti stretti ta' frekwenza, u dan jirrikjedi mhux biss preċiżjoni tal-frekwenza inizjali iżda wkoll stabbiltà tal-frekwenza.
Il-frekwenza tal-oxxillazzjoni ta' kristall ordinarju hija sensittiva għall-varjazzjonijiet fit-temperatura. L-instabbiltà tal-frekwenza li tirriżulta toħloq problemi għas-sistemi RF, speċjalment sistemi li se jkunu esposti għal varjazzjonijiet kbar fit-temperatura ambjentali. Għalhekk, sistema tista' teħtieġ TCXO, jiġifieri, oxxillatur tal-kristall ikkumpensat għat-temperatura. Dawn l-apparati jinkorporaw ċirkwiti li jikkumpensaw għall-varjazzjonijiet fil-frekwenza tal-kristall:
Antenni
Antenna hija komponent passiv li jintuża biex jikkonverti sinjal elettriku RF f'radjazzjoni elettromanjetika (EMR), jew viċi versa. B'komponenti u kondutturi oħra nippruvaw nimminimizzaw l-effetti tal-EMR, u bl-antenni nippruvaw nottimizzaw il-ġenerazzjoni jew ir-riċeviment tal-EMR fir-rigward tal-ħtiġijiet tal-applikazzjoni.
Ix-xjenza tal-antenni mhijiex sempliċi. Diversi fatturi jinfluwenzaw il-proċess tal-għażla jew id-disinn ta' antenna li hija ottimali għal applikazzjoni partikolari. L-AAC għandha żewġ artikli (ikklikkja hawn u hawn) li jipprovdu introduzzjoni eċċellenti għall-kunċetti tal-antenna.
Frekwenzi ogħla huma akkumpanjati minn diversi sfidi tad-disinn, għalkemm il-porzjon tal-antenna tas-sistema jista' fil-fatt isir inqas problematiku hekk kif tiżdied il-frekwenza, għaliex frekwenzi ogħla jippermettu l-użu ta' antenni iqsar. Illum il-ġurnata huwa komuni li tintuża jew "antenna taċ-ċippa", li hija ssaldjata ma' PCB bħal komponenti tipiċi mmuntati fuq il-wiċċ, jew antenna PCB, li tinħoloq billi tiġi inkorporata traċċa ddisinjata apposta fit-tqassim tal-PCB.
Sommarju
Xi komponenti huma komuni biss f'applikazzjonijiet RF, u oħrajn iridu jintgħażlu u jiġu implimentati b'aktar attenzjoni minħabba l-imġiba mhux ideali tagħhom fi frekwenza għolja.
Il-komponenti passivi juru rispons ta' frekwenza mhux ideali bħala riżultat ta' induttanza u kapaċitanza parassitiċi.
L-applikazzjonijiet tal-RF jistgħu jeħtieġu kristalli li huma aktar preċiżi u/jew stabbli mill-kristalli li jintużaw komunement fiċ-ċirkwiti diġitali.
L-antenni huma komponenti kritiċi li jridu jintgħażlu skont il-karatteristiċi u r-rekwiżiti ta' sistema RF.
Il-Microwave Si Chuan Keenlion għandhom għażla kbira f'konfigurazzjonijiet ta' bandwidth dejqa u broadband, li jkopru frekwenzi minn 0.5 sa 50 GHz. Huma ddisinjati biex jimmaniġġjaw minn 10 sa 30 watts ta' qawwa tad-dħul f'sistema ta' trasmissjoni ta' 50-ohm. Jintużaw disinji ta' microstrip jew stripline, u huma ottimizzati għall-aħjar prestazzjoni.
Ħin tal-posta: 03 ta' Novembru 2022
