Naujienos

Pasyvieji komponentai RF grandinėse 

Rezistoriai, kondensatoriai, antenos... Sužinokite apie pasyviuosius komponentus, naudojamus RF sistemose.

RF sistemos iš esmės nesiskiria nuo kitų tipų elektros grandinių. Galioja tie patys fizikos dėsniai, todėl pagrindiniai komponentai, naudojami RF projektuose, taip pat randami skaitmeninėse grandinėse ir žemo dažnio analoginėse grandinėse.

Tačiau radijo dažnių (RF) projektavimas susijęs su unikaliais iššūkiais ir tikslais, todėl dirbant RF kontekste reikia ypatingai atsižvelgti į komponentų charakteristikas ir panaudojimą. Be to, kai kurie integriniai grandynai atlieka funkcijas, kurios yra labai būdingos RF sistemoms – jie nenaudojami žemo dažnio grandinėse ir gali būti gerai nesuprantami tiems, kurie turi mažai patirties su RF projektavimo metodais.

Dažnai komponentus skirstome į aktyviuosius arba pasyviuosius, ir šis požiūris vienodai galioja ir radijo dažnių srityje. Naujienose pasyvieji komponentai aptariami konkrečiai kalbant apie radijo dažnių grandines, o kitame puslapyje – apie aktyviuosius komponentus.

Kondensatoriai

Idealus kondensatorius atliktų lygiai tokias pačias funkcijas tiek 1 Hz, tiek 1 GHz signalui. Tačiau komponentai niekada nebūna idealūs, o kondensatoriaus neidealumai gali būti gana reikšmingi esant aukštiems dažniams.

„C“ atitinka idealų kondensatorių, kuris yra paslėptas tarp daugybės parazitinių elementų. Tarp plokščių turime ne begalinę varžą (RD), nuosekliąją varžą (RS), nuosekliąją induktyvumą (LS) ir lygiagrečiąją talpą (CP) tarp PCB kontaktų ir įžeminimo plokštės (tarkime, kad komponentai montuojami paviršiuje; apie tai plačiau vėliau).

Svarbiausias neidealumas dirbant su aukšto dažnio signalais yra induktyvumas. Tikimės, kad kondensatoriaus varža be galo mažės didėjant dažniui, tačiau parazitinio induktyvumo buvimas lemia, kad varža mažėja esant savirezonansiniam dažniui, o tada pradeda didėti:

Rezistoriai ir kt.

Net rezistoriai gali kelti problemų esant aukštiems dažniams, nes jie turi nuoseklųjį induktyvumą, lygiagrečiąją talpą ir tipinę talpą, susijusią su PCB plokštėmis.

Ir tai iškelia svarbų dalyką: dirbant su aukštais dažniais, parazitinių grandinės elementų yra visur. Kad ir koks paprastas ar idealus būtų varžinis elementas, jį vis tiek reikia supakuoti ir prilituoti prie spausdintinės plokštės, o rezultatas – parazitiniai elementai. Tas pats pasakytina ir apie bet kurį kitą komponentą: jei jis supakuotas ir prilituotas prie plokštės, parazitinių elementų yra.

Kristalai

RF esmė – manipuliuoti aukšto dažnio signalais taip, kad jie perduotų informaciją, tačiau prieš manipuliuojant turime ją generuoti. Kaip ir kitų tipų grandinėse, kristalai yra pagrindinė priemonė stabiliam dažnio etalonui generuoti.

Tačiau skaitmeninio ir mišraus signalo projektavime dažnai pasitaiko, kad kristalų pagrindu sukurtoms grandinėms iš tikrųjų nereikia tokio tikslumo, kokį gali užtikrinti kristalas, todėl lengva nerūpestingai pasirinkti kristalą. Priešingai, RF grandinė gali turėti griežtus dažnio reikalavimus, o tam reikalingas ne tik pradinis dažnio tikslumas, bet ir dažnio stabilumas.

Įprasto kristalo virpesių dažnis yra jautrus temperatūros svyravimams. Dėl to atsirandantis dažnio nestabilumas sukelia problemų radijo dažnių sistemoms, ypač sistemoms, kurios bus veikiamos didelių aplinkos temperatūros svyravimų. Todėl sistemai gali prireikti TCXO, t. y. temperatūros kompensuojamo kristalinio osciliatoriaus. Šiuose įrenginiuose yra grandinė, kuri kompensuoja kristalo dažnio svyravimus:

Antenos

Antena yra pasyvus komponentas, naudojamas radijo dažnių (RF) elektriniam signalui konvertuoti į elektromagnetinę spinduliuotę (EMS) arba atvirkščiai. Su kitais komponentais ir laidininkais stengiamės sumažinti EMS poveikį, o su antenomis stengiamės optimizuoti EMS generavimą arba priėmimą atsižvelgiant į taikymo poreikius.

Antenų mokslas jokiu būdu nėra paprastas. Įvairūs veiksniai turi įtakos konkrečiam pritaikymui optimalios antenos pasirinkimo ar projektavimo procesui. AAC turi du straipsnius (spustelėkite čia ir čia), kurie puikiai įvaduoja į antenų koncepcijas.

Didesni dažniai yra susiję su įvairiais projektavimo iššūkiais, nors sistemos antenos dalis iš tikrųjų gali tapti mažiau problemiška didėjant dažniui, nes aukštesni dažniai leidžia naudoti trumpesnes antenas. Šiais laikais įprasta naudoti arba „lustinę anteną“, kuri yra lituojama prie spausdintinės plokštės, kaip ir įprasti paviršinio montavimo komponentai, arba spausdintinės plokštės anteną, kuri sukuriama į spausdintinės plokštės išdėstymą įtraukiant specialiai sukurtą taką.

Santrauka

Kai kurie komponentai yra įprasti tik radijo dažnių (RF) taikymuose, o kitus reikia pasirinkti ir įdiegti atidžiau dėl jų netolerantiško aukšto dažnio elgesio.

Pasyvieji komponentai pasižymi neidealiu dažnio atsaku dėl parazitinio induktyvumo ir talpos.

RF taikymams gali prireikti kristalų, kurie yra tikslesni ir (arba) stabilesni nei kristalai, dažniausiai naudojami skaitmeninėse grandinėse.

Antenos yra svarbiausi komponentai, kuriuos reikia pasirinkti atsižvelgiant į RF sistemos charakteristikas ir reikalavimus.

„Si Chuan Keenlion Microwave“ siūlo platų siaurajuosčių ir plačiajuosčių konfigūracijų pasirinkimą, apimantį dažnius nuo 0,5 iki 50 GHz. Jie skirti valdyti nuo 10 iki 30 vatų įėjimo galią 50 omų perdavimo sistemoje. Naudojamos mikrojuostelės arba juostinės linijos konstrukcijos, optimizuotos geriausiam našumui.

Taip pat galime pritaikyti RF pasyviuosius komponentus pagal jūsų reikalavimus. Galite patekti į pritaikymo puslapį, kad pateiktumėte reikiamas specifikacijas.