Cydrannau Goddefol mewn Cylchedau RF
Gwrthyddion, cynwysyddion, Antenâu. . . . Dysgu am gydrannau goddefol a ddefnyddir mewn systemau RF.
Nid yw systemau RF yn sylfaenol wahanol i fathau eraill o gylchedau trydanol. Mae'r un deddfau ffiseg yn berthnasol, ac o ganlyniad mae'r cydrannau sylfaenol a ddefnyddir mewn dyluniadau RF hefyd i'w cael mewn cylchedau digidol a chylchedau analog amledd isel.
Fodd bynnag, mae dylunio RF yn cynnwys set unigryw o heriau ac amcanion, ac o ganlyniad mae nodweddion a defnyddiau cydrannau yn galw am ystyriaeth arbennig pan fyddwn yn gweithredu yng nghyd-destun RF. Hefyd, mae rhai cylchedau integredig yn cyflawni swyddogaeth sy'n benodol iawn i systemau RF—ni chânt eu defnyddio mewn cylchedau amledd isel ac efallai na fyddant yn cael eu deall yn dda gan y rhai sydd â phrofiad bach gyda thechnegau dylunio RF.
Rydym yn aml yn categoreiddio cydrannau fel rhai gweithredol neu oddefol, ac mae'r dull hwn yr un mor ddilys ym maes RF. Mae'r newyddion yn trafod cydrannau goddefol yn benodol mewn perthynas â chylchedau RF, ac mae'r dudalen nesaf yn ymdrin â chydrannau gweithredol.
Cynwysyddion
Byddai cynhwysydd delfrydol yn darparu'r un swyddogaeth yn union ar gyfer signal 1 Hz a signal 1 GHz. Ond nid yw cydrannau byth yn ddelfrydol, a gall an-ddelfrydoldeb cynhwysydd fod yn eithaf arwyddocaol ar amleddau uchel.
Mae “C” yn cyfateb i’r cynhwysydd delfrydol sydd wedi’i gladdu ymhlith cynifer o elfennau parasitig. Mae gennym wrthwynebiad anfeidrol rhwng y platiau (RD), gwrthiant cyfres (RS), anwythiant cyfres (LS), a chynhwysedd cyfochrog (CP) rhwng padiau’r PCB a’r plân daear (rydym yn tybio cydrannau sydd wedi’u mowntio ar yr wyneb; mwy am hyn yn ddiweddarach).
Yr an-idealiaeth fwyaf arwyddocaol pan fyddwn yn gweithio gyda signalau amledd uchel yw'r anwythiant. Rydym yn disgwyl i rwystriant cynhwysydd leihau'n ddiddiwedd wrth i amledd gynyddu, ond mae presenoldeb yr anwythiant parasitig yn achosi i'r rhwystriant ostwng ar yr amledd hunan-gyseiniol ac yna dechrau cynyddu:
Gwrthyddion, ac ati.
Gall hyd yn oed gwrthyddion fod yn drafferthus ar amleddau uchel, oherwydd bod ganddyn nhw anwythiad cyfres, cynhwysedd cyfochrog, a'r cynhwysedd nodweddiadol sy'n gysylltiedig â padiau PCB.
Ac mae hyn yn codi pwynt pwysig: pan fyddwch chi'n gweithio gydag amleddau uchel, mae elfennau cylched parasitig ym mhobman. Ni waeth pa mor syml neu ddelfrydol yw elfen wrthiannol, mae angen ei phecynnu a'i sodro i PCB o hyd, a'r canlyniad yw parasitigion. Mae'r un peth yn berthnasol i unrhyw gydran arall: os yw wedi'i becynnu a'i sodro i'r bwrdd, mae elfennau parasitig yn bresennol.
Crisialau
Hanfod RF yw trin signalau amledd uchel fel eu bod yn cyfleu gwybodaeth, ond cyn i ni drin mae angen i ni gynhyrchu. Fel mewn mathau eraill o gylchedau, mae crisialau yn ffordd sylfaenol o gynhyrchu cyfeirnod amledd sefydlog.
Fodd bynnag, mewn dylunio digidol a signal cymysg, yn aml mae'n wir nad yw cylchedau sy'n seiliedig ar grisialau angen y cywirdeb y gall crisial ei ddarparu, ac o ganlyniad mae'n hawdd bod yn ddiofal o ran dewis crisialau. Gall cylched RF, i'r gwrthwyneb, fod â gofynion amledd llym, ac mae hyn yn galw nid yn unig am gywirdeb amledd cychwynnol ond hefyd am sefydlogrwydd amledd.
Mae amledd osgiliad grisial cyffredin yn sensitif i amrywiadau tymheredd. Mae'r ansefydlogrwydd amledd sy'n deillio o hyn yn creu problemau i systemau RF, yn enwedig systemau a fydd yn agored i amrywiadau mawr yn nhymheredd amgylchynol. Felly, efallai y bydd angen TCXO ar system, h.y., osgiliadur grisial sy'n cael ei ddigolledu am dymheredd. Mae'r dyfeisiau hyn yn ymgorffori cylchedwaith sy'n digolledu am amrywiadau amledd y grisial:
Antenâu
Mae antena yn gydran oddefol a ddefnyddir i drosi signal trydanol RF yn ymbelydredd electromagnetig (EMR), neu i'r gwrthwyneb. Gyda chydrannau a dargludyddion eraill rydym yn ceisio lleihau effeithiau EMR, a chydag antenâu rydym yn ceisio optimeiddio cynhyrchu neu dderbyn EMR mewn perthynas ag anghenion y cymhwysiad.
Nid yw gwyddoniaeth antena yn syml o bell ffordd. Mae ffactorau amrywiol yn dylanwadu ar y broses o ddewis neu ddylunio antena sy'n optimaidd ar gyfer cymhwysiad penodol. Mae gan AAC ddwy erthygl (cliciwch yma ac yma) sy'n rhoi cyflwyniad rhagorol i gysyniadau antena.
Mae amleddau uwch yn cyd-fynd ag amrywiol heriau dylunio, er y gall rhan antena'r system ddod yn llai problemus wrth i'r amledd gynyddu, oherwydd bod amleddau uwch yn caniatáu defnyddio antenâu byrrach. Y dyddiau hyn mae'n gyffredin defnyddio naill ai "antena sglodion", sy'n cael ei sodro i PCB fel cydrannau nodweddiadol ar wyneb y bwrdd, neu antena PCB, sy'n cael ei chreu trwy ymgorffori ôl a gynlluniwyd yn arbennig i gynllun y PCB.
Crynodeb
Mae rhai cydrannau'n gyffredin mewn cymwysiadau RF yn unig, a rhaid dewis a gweithredu eraill yn fwy gofalus oherwydd eu hymddygiad amledd uchel an-ddelfrydol.
Mae cydrannau goddefol yn arddangos ymateb amledd an-delfrydol o ganlyniad i anwythiad a chynhwysedd parasitig.
Efallai y bydd angen crisialau sy'n fwy cywir a/neu sefydlog ar gyfer cymwysiadau RF na chrisialau a ddefnyddir yn gyffredin mewn cylchedau digidol.
Mae antenâu yn gydrannau hanfodol y mae'n rhaid eu dewis yn ôl nodweddion a gofynion system RF.
Mae gan Ficrodon Si Chuan Keenlion ddetholiad mawr mewn cyfluniadau band cul a band eang, gan gwmpasu amleddau o 0.5 i 50 GHz. Fe'u cynlluniwyd i drin pŵer mewnbwn o 10 i 30 wat mewn system drosglwyddo 50-ohm. Defnyddir dyluniadau microstrip neu striplin, ac fe'u optimeiddiwyd ar gyfer y perfformiad gorau.
Amser postio: Tach-03-2022
