Vijesti

Pasivne komponente u RF krugovima 

Otpornici, kondenzatori, antene... Saznajte više o pasivnim komponentama koje se koriste u RF sustavima.

RF sustavi se bitno ne razlikuju od drugih vrsta električnih krugova. Primjenjuju se isti zakoni fizike, pa se osnovne komponente korištene u RF dizajnu nalaze i u digitalnim krugovima i niskofrekventnim analognim krugovima.

Međutim, RF dizajn uključuje jedinstven skup izazova i ciljeva, te stoga karakteristike i upotreba komponenti zahtijevaju posebnu pozornost kada radimo u kontekstu RF-a. Također, neki integrirani krugovi obavljaju funkcionalnost koja je vrlo specifična za RF sustave - ne koriste se u niskofrekventnim krugovima i možda ih neće dobro razumjeti oni koji imaju malo iskustva s tehnikama RF dizajna.

Često kategoriziramo komponente kao aktivne ili pasivne, a taj pristup je jednako valjan i u području RF-a. Vijesti raspravljaju o pasivnim komponentama posebno u odnosu na RF sklopove, a sljedeća stranica pokriva aktivne komponente.

Kondenzatori

Idealni kondenzator bi pružio potpuno istu funkcionalnost za signal od 1 Hz i signal od 1 GHz. Ali komponente nikada nisu idealne, a neidealnosti kondenzatora mogu biti prilično značajne pri visokim frekvencijama.

„C“ odgovara idealnom kondenzatoru koji je zakopan među toliko parazitskih elemenata. Imamo otpor između ploča (RD), serijski otpor (RS), serijsku induktivnost (LS) i paralelnu kapacitivnost (CP) između pločica na PCB-u i uzemljene ravnine (pretpostavljamo komponente za površinsku montažu; više o tome kasnije).

Najznačajnija neidealnost kada radimo s visokofrekventnim signalima je induktivitet. Očekujemo da će impedancija kondenzatora beskonačno opadati s porastom frekvencije, ali prisutnost parazitskog induktiviteta uzrokuje pad impedancije na vlastitoj rezonantnoj frekvenciji, a zatim početak rasta:

Otpornici i dr.

Čak i otpornici mogu biti problematični na visokim frekvencijama, jer imaju serijsku induktivnost, paralelnu kapacitivnost i tipičnu kapacitivnost povezanu s PCB pločicama.

A to nas dovodi do važne točke: kada radite s visokim frekvencijama, parazitski elementi u krugu su posvuda. Bez obzira koliko jednostavan ili idealan bio otporni element, on i dalje mora biti pakiran i zalemljen na PCB, a rezultat su paraziti. Isto vrijedi i za bilo koju drugu komponentu: ako je pakirana i zalemljena na ploču, prisutni su parazitski elementi.

Kristali

Bit RF-a je manipuliranje visokofrekventnim signalima kako bi prenosili informacije, ali prije nego što manipuliramo, moramo ih generirati. Kao i u drugim vrstama sklopova, kristali su temeljno sredstvo za generiranje stabilne frekvencijske reference.

Međutim, u digitalnom i mješovitom dizajnu signala, često se događa da kristalni sklopovi zapravo ne zahtijevaju preciznost koju kristal može pružiti, te je stoga lako postati neoprezan u pogledu odabira kristala. RF sklop, nasuprot tome, može imati stroge frekvencijske zahtjeve, a to zahtijeva ne samo početnu frekvencijsku preciznost već i frekvencijsku stabilnost.

Frekvencija osciliranja običnog kristala osjetljiva je na promjene temperature. Rezultirajuća nestabilnost frekvencije stvara probleme za RF sustave, posebno sustave koji će biti izloženi velikim promjenama temperature okoline. Stoga sustav može zahtijevati TCXO, tj. temperaturno kompenzirani kristalni oscilator. Ovi uređaji uključuju sklopove koji kompenziraju varijacije frekvencije kristala:

Antene

Antena je pasivna komponenta koja se koristi za pretvaranje RF električnog signala u elektromagnetsko zračenje (EMR) ili obrnuto. S drugim komponentama i vodičima pokušavamo minimizirati učinke EMR-a, a s antenama pokušavamo optimizirati generiranje ili prijem EMR-a s obzirom na potrebe primjene.

Znanost o antenama nipošto nije jednostavna. Različiti čimbenici utječu na proces odabira ili projektiranja antene koja je optimalna za određenu primjenu. AAC ima dva članka (kliknite ovdje i ovdje) koji pružaju izvrstan uvod u koncepte antena.

Više frekvencije prate razni izazovi u dizajnu, iako antenski dio sustava zapravo može postati manje problematičan s povećanjem frekvencije, jer više frekvencije omogućuju korištenje kraćih antena. Danas je uobičajeno koristiti ili „čip antenu“, koja se lemi na PCB poput tipičnih komponenti za površinsku montažu, ili PCB antenu, koja se stvara ugradnjom posebno dizajniranog traga u raspored PCB-a.

Sažetak

Neke su komponente uobičajene samo u RF primjenama, a druge se moraju pažljivije odabrati i implementirati zbog njihovog neidealnog ponašanja na visokim frekvencijama.

Pasivne komponente pokazuju neidealan frekvencijski odziv kao rezultat parazitske induktivnosti i kapacitivnosti.

RF primjene mogu zahtijevati kristale koji su točniji i/ili stabilniji od kristala koji se obično koriste u digitalnim sklopovima.

Antene su ključne komponente koje se moraju odabrati prema karakteristikama i zahtjevima RF sustava.

Si Chuan Keenlion Microwave nudi veliki izbor uskopojasnih i širokopojasnih konfiguracija, pokrivajući frekvencije od 0,5 do 50 GHz. Dizajnirani su za rukovanje ulaznom snagom od 10 do 30 W u prijenosnom sustavu od 50 oma. Koriste se mikrostripni ili stripline dizajni, optimizirani za najbolje performanse.

Također možemo prilagoditi pasivne RF komponente prema vašim zahtjevima. Možete ući na stranicu za prilagodbu kako biste naveli potrebne specifikacije.