RF Devrelerinde Pasif Bileşenler
Dirençler, kapasitörler, antenler... RF sistemlerinde kullanılan pasif komponentleri öğrenin.
RF sistemleri, diğer elektrik devrelerinden temelde farklı değildir. Aynı fizik yasaları geçerlidir ve dolayısıyla RF tasarımlarında kullanılan temel bileşenler, dijital devrelerde ve düşük frekanslı analog devrelerde de bulunur.
Ancak, RF tasarımı kendine özgü bir dizi zorluk ve hedef içerir ve dolayısıyla bileşenlerin özellikleri ve kullanımları, RF bağlamında çalışırken özel bir değerlendirme gerektirir. Ayrıca, bazı entegre devreler, RF sistemlerine özgü işlevler gerçekleştirir; düşük frekanslı devrelerde kullanılmazlar ve RF tasarım tekniklerinde çok az deneyimi olan kişiler tarafından iyi anlaşılmayabilirler.
Bileşenleri genellikle aktif veya pasif olarak sınıflandırırız ve bu yaklaşım RF alanında da aynı derecede geçerlidir. Haber, pasif bileşenleri özellikle RF devreleriyle bağlantılı olarak ele alıyor ve bir sonraki sayfa aktif bileşenleri ele alıyor.
Kapasitörler
İdeal bir kapasitör, 1 Hz ve 1 GHz sinyaller için aynı işlevselliği sağlar. Ancak bileşenler asla ideal değildir ve bir kapasitörün ideal olmayan özellikleri yüksek frekanslarda oldukça önemli olabilir.
"C", çok sayıda parazitik elemanın arasına gömülmüş ideal kapasitöre karşılık gelir. Plakalar arasında sonsuz olmayan direnç (RD), seri direnç (RS), seri endüktans (LS) ve PCB pedleri ile topraklama düzlemi arasında paralel kapasitans (CP) bulunmaktadır (yüzeye monte bileşenler varsayıyoruz; bu konuya daha sonra değineceğiz).
Yüksek frekanslı sinyallerle çalışırken en önemli ideal olmayan durum endüktanstır. Bir kapasitörün empedansının frekans arttıkça sonsuza kadar azalmasını bekleriz, ancak parazitik endüktansın varlığı, empedansın öz-rezonans frekansında düşmesine ve ardından artmaya başlamasına neden olur:
Dirençler, vb.
Dirençler bile yüksek frekanslarda sorun yaratabilir, çünkü seri endüktans, paralel kapasitans ve PCB pedleriyle ilişkili tipik kapasitanslara sahiptirler.
Ve bu önemli bir noktayı gündeme getiriyor: Yüksek frekanslarla çalışırken, parazitik devre elemanları her yerdedir. Bir direnç elemanı ne kadar basit veya ideal olursa olsun, yine de bir PCB'ye paketlenip lehimlenmesi gerekir ve sonuç parazitiktir. Aynı şey diğer tüm bileşenler için de geçerlidir: Paketlenip karta lehimlendiğinde, parazitik elemanlar mevcuttur.
Kristaller
RF'nin özü, yüksek frekanslı sinyalleri bilgi iletecek şekilde manipüle etmektir, ancak manipüle etmeden önce üretmemiz gerekir. Diğer devre türlerinde olduğu gibi, kristaller de kararlı bir frekans referansı üretmenin temel bir yoludur.
Ancak, dijital ve karma sinyal tasarımında, kristal tabanlı devrelerin bir kristalin sağlayabileceği hassasiyete ihtiyaç duymaması sıklıkla karşılaşılan bir durumdur ve bu nedenle kristal seçimi konusunda dikkatsiz davranmak kolaydır. Buna karşılık, bir RF devresinin katı frekans gereksinimleri olabilir ve bu yalnızca başlangıç frekans hassasiyetini değil, aynı zamanda frekans kararlılığını da gerektirir.
Sıradan bir kristalin salınım frekansı sıcaklık değişimlerine karşı hassastır. Ortaya çıkan frekans kararsızlığı, özellikle ortam sıcaklığında büyük değişikliklere maruz kalacak olan RF sistemleri için sorunlar yaratır. Bu nedenle, bir sistem bir TCXO, yani sıcaklık dengelemeli bir kristal osilatör gerektirebilir. Bu cihazlar, kristalin frekans değişimlerini telafi eden devreler içerir:
Antenler
Anten, bir RF elektrik sinyalini elektromanyetik radyasyona (EMR) veya tam tersine dönüştürmek için kullanılan pasif bir bileşendir. Diğer bileşenler ve iletkenlerle EMR'nin etkilerini en aza indirmeye, antenlerle ise EMR'nin üretim veya alımını uygulamanın ihtiyaçlarına göre optimize etmeye çalışıyoruz.
Anten bilimi hiçbir şekilde basit değildir. Belirli bir uygulama için en uygun anteni seçme veya tasarlama sürecini çeşitli faktörler etkiler. AAC'nin anten kavramlarına mükemmel bir giriş sağlayan iki makalesi (buraya ve buraya tıklayın) bulunmaktadır.
Daha yüksek frekanslar çeşitli tasarım zorluklarını beraberinde getirir, ancak sistemin anten kısmı frekans arttıkça daha az sorunlu hale gelebilir, çünkü daha yüksek frekanslar daha kısa antenlerin kullanımına olanak tanır. Günümüzde, tipik yüzeye monte bileşenler gibi bir PCB'ye lehimlenen bir "çip anteni" veya PCB düzenine özel olarak tasarlanmış bir iz eklenerek oluşturulan bir PCB anteni kullanmak yaygındır.
Özet
Bazı bileşenler yalnızca RF uygulamalarında yaygındır, bazıları ise ideal olmayan yüksek frekans davranışları nedeniyle daha dikkatli seçilmeli ve uygulanmalıdır.
Pasif bileşenler, parazitik endüktans ve kapasitans sonucu ideal olmayan frekans tepkisi gösterirler.
RF uygulamaları, dijital devrelerde yaygın olarak kullanılan kristallerden daha hassas ve/veya kararlı kristaller gerektirebilir.
Antenler, bir RF sisteminin özelliklerine ve gereksinimlerine göre seçilmesi gereken kritik bileşenlerdir.
Si Chuan Keenlion Mikrodalga, 0,5 ila 50 GHz frekanslarını kapsayan dar bant ve geniş bant konfigürasyonlarında geniş bir ürün yelpazesine sahiptir. 50 ohm'luk bir iletim sisteminde 10 ila 30 watt giriş gücünü idare edecek şekilde tasarlanmıştır. Mikroşerit veya şerit hat tasarımları kullanılır ve en iyi performans için optimize edilir.
Gönderim zamanı: 03-11-2022