Vijesti

Pasivne komponente u RF kolima 

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

RF sistemi se fundamentalno ne razlikuju od drugih vrsta električnih kola. Primjenjuju se isti zakoni fizike, te se stoga osnovne komponente koje se koriste u RF dizajnu nalaze i u digitalnim kolima i niskofrekventnim analognim kolima.

Međutim, RF dizajn uključuje jedinstven skup izazova i ciljeva, te stoga karakteristike i upotreba komponenti zahtijevaju posebnu pažnju kada radimo u kontekstu RF-a. Također, neki integrirani krugovi obavljaju funkcionalnost koja je vrlo specifična za RF sisteme - 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, i ovaj pristup je podjednako validan i u području RF-a. Vijesti razmatraju pasivne komponente posebno u odnosu na RF kola, 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 na 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 paralelni kapacitet (CP) između PCB pločica i uzemljene ravni (pretpostavljamo da se radi o komponentama za površinsku montažu; više o tome kasnije).

Najznačajnija neidealnost kada radimo sa visokofrekventnim signalima je induktivnost. Očekujemo da će impedansa kondenzatora beskonačno opadati s povećanjem frekvencije, ali prisustvo parazitske induktivnosti uzrokuje da impedansa opadne na vlastitoj rezonantnoj frekvenciji, a zatim počne rasti:

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 ovo nas dovodi do važne stvari: kada radite s visokim frekvencijama, parazitski elementi u kolu su svuda. Bez obzira koliko jednostavan ili idealan bio otporni element, on i dalje mora biti zapakiran i zalemljen na PCB, a rezultat su paraziti. Isto važi i za bilo koju drugu komponentu: ako je zapakirana i zalemljena na ploču, prisutni su parazitski elementi.

Kristali

Suština RF-a je manipulisanje visokofrekventnim signalima kako bi prenosili informacije, ali prije nego što manipulišemo, moramo ih generisati. Kao i kod drugih vrsta kola, kristali su osnovno sredstvo za generisanje stabilne referentne frekvencije.

Međutim, u digitalnom i mješovitom dizajnu signala, često se dešava da kola zasnovana na kristalima zapravo ne zahtijevaju preciznost koju kristal može pružiti, te je stoga lako postati neoprezan u pogledu odabira kristala. RF kolo, nasuprot tome, može imati stroge zahtjeve za frekvenciju, a to zahtijeva ne samo početnu preciznost frekvencije već i stabilnost frekvencije.

Frekvencija oscilacija običnog kristala je osjetljiva na promjene temperature. Rezultirajuća nestabilnost frekvencije stvara probleme za RF sisteme, posebno sisteme koji će biti izloženi velikim promjenama temperature okoline. Stoga, sistemu može biti potreban TCXO, tj. temperaturno kompenzirani kristalni oscilator. Ovi uređaji uključuju kola koja kompenziraju varijacije frekvencije kristala:

Antene

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

Nauka o antenama nije nimalo jednostavna. Različiti faktori utiču na proces odabira ili dizajniranja antene koja je optimalna za određenu primjenu. AAC ima dva članka (kliknite ovdje i ovdje) koji pružaju odličan uvod u koncepte antena.

Više frekvencije prate razni dizajnerski izazovi, iako antenski dio sistema može postati manje problematičan kako se frekvencija povećava, jer više frekvencije omogućavaju upotrebu kraćih antena. Danas je uobičajeno koristiti ili "čip antenu", koja se lemi na PCB ploču poput tipičnih komponenti za površinsku montažu, ili PCB antenu, koja se kreira ugradnjom posebno dizajniranog traga u raspored PCB ploče.

Sažetak

Neke komponente su uobičajene samo u RF primjenama, dok druge moraju biti pažljivije odabrane i implementirane zbog njihovog neidealnog ponašanja na visokim frekvencijama.

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

RF aplikacije mogu zahtijevati kristale koji su precizniji i/ili stabilniji od kristala koji se obično koriste u digitalnim kolima.

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

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 vati u prenosnom sistemu od 50 oma. Koriste se mikrostripni ili stripline dizajni, optimizovani za najbolje performanse.

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