Muchos piensan que es lo mismo. Sin embargo, no siempre un inductor está diseñado para operar en un circuito de alta frecuencia de la manera que se esperaba. En esta aplicación note de Coilcraft que se puede acceder en http://www.coilcraft.com/pdfs/Doc945_Inductors_as_RF_Chokes.pdf .
Introducción
Muchos productos de consumo se comunican entre sí a través de banda ancha. De la televisión a las redes de transmisión por fibra, el ancho de banda de la comunicación de datos está aumentando, y la integridad de las señales de RF se ha convertido en una gran preocupación en el proyecto. Este artículo proporciona ejemplos de cómo diferentes inductores se pueden utilizar para el aislamiento de RF en una gama de circuitos de aplicaciones de banda relativamente estrecha tales como dispositivos portátiles hasta redes de banda ancha para la distribución de datos. Los diferentes tipos de inductores utilizados en estas aplicaciones se identifican y se discuten.
¿Por qué un inductor?
Por su naturaleza, un inductor es un filtro paso-bajo (XL = ?L). En alta frecuencia el inductor se convierte en un elemento de alta impedancia que se puede utilizar para el aislamiento de RF. La alta frecuencia no puede pasar por el inductor, pero corriente DCe las señales de baja frecuencia pueden pasar.
Sin este tipo de aislamiento, la eficiencia de la antena puede disminuir, las pérdidas de señales pueden ocurrir y el ruido RF puede interferir en otras partes del circuito.
El pico de la impedancia del inductor ocurre en la frecuencia natural de auto-resonancia (fres = 1 / ?LC). La magnitud de la impedancia de pico está relacionada con el factor de calidad (Factor Q) del inductor. Los inductores de baja pérdida con alto Q (por ejemplo, Coilcraft 0603CS) tienen una impedancia de pico muy alta, mientras que un inductor con pérdidas (es decir, Coilcraft 0603LS), tiene una impedancia de pico más baja (véase la Figura 1).
Al cambiar la forma en que una bobina está enrollada o los materiales utilizados en la construcción, las resonancias múltiples se pueden alinear para proporcionar alta impedancia en un amplio ancho de banda. Esto es lo que ocurre con los Inductores Cónicos de Coilcraft (Coilcraft Conical Inductors).
Aplicaciones
Los inductores de cerámica o aire de alto Q, como el 0603CS, que se muestra en la Figura 1, se utilizan cuando la banda estrecha de frecuencias necesita ser bloqueada, como en líneas de comunicación de pequeñas señales de baja frecuencia.
Por otro lado, para una línea de audio dentro de un aparato donde es importante limitar las pérdidas de baja frecuencia, usando un inductor de ferrita como el 0603LS es ideal. Mientras que el pico de impedancia es menor, la resistencia a DC es sólo un tercio o menos que la contraparte del núcleo cerámico.
Una aplicación que requiere este tipo de producto es la integración de la antena en el caso del teléfono. En el pasado, una antena externa sería usada para garantizar que la antena permaneciera aislada del resto de los componentes del teléfono.
. Recientemente, la antena integrada a menudo se coloca cerca de un altavoz, micrófono o teclado, lo que necesita ser aislado de las frecuencias de la antena para impedir el acoplamiento a la antena.
En aplicaciones de banda ancha, la mayoría de los inductores no cubren ancho de banda suficiente. Al colocar tres o cuatro inductores en serie, una banda más amplia puede ser cubierta, pero la pérdida de dc aumenta. Como el tamaño no es tan crítico en muchos tipos de aplicaciones de banda ancha, a menudo hay espacio para mantener la banda ancha aislada de parte del circuito con planos de tierra, blindajes, etc. También existen casos en que las líneas de RF necesitan tener corriente inyectada, eliminando la necesidad de una función de aislamiento de RF
Para un ejemplo que requiere aislamiento de RF, una antena de televisión puede necesitar hasta 500 mA inyectados en la línea de RF al bloquear las frecuencias de 20 MHz a 2 GHz.
Considerar el aislamiento que se puede alcanzar con un inductor Coilcraft de banda ancha 4310LC como se muestra, la impedancia del 4310LC permanece mayor que 100 Ohms de 20 MHz a más de 3 GHz.
Las medidas de pérdidas por inserción mostradas son para la bobina conectada en derivación de una línea de transmisión a tierra. Esta curva ilustra cómo las frecuencias inferiores a 10 MHz se pierden para el plano de tierra (al pasar por el componente) y que las frecuencias entre 10 MHz y 6 GHz son rechazadas y pasan por la línea de transmisión.
Otra aplicación que requiere el aislamiento de RF es la polarización de un diodo pin para uso en redes de fibra. Aquí, la inyección de 200 mA dc es necesaria en una línea de RF que trabaja con frecuencias de 100 MHz a 30 GHz. Para cumplir con este requisito, cualquier Coilcraft BCR Conical Inductor puede ser usado.
La Figura 3 muestra que la pérdida de inserción usando inductores BCR de 50 MHz a 35 GHz es inferior a 1,0 dB cuando el componente se mide en la derivación de una transmisión de tierra a tierra.
La determinación crítica al elegir choques de RF y el rango de frecuencia que necesita ser bloqueado.
Otros parámetros clave son la resistencia DC, los requisitos de corriente, tamaño y costo. Con ello, las herramientas en línea como el más Impedancia Finder o RF Inductoir Compareasion de Coilcraft pueden ayudar a identificar el choque de RF adecuado para aplicaciones de banda estrecha. Las herramientas todavía están en desarrollo para mayores anchos de banda.
Resumen
Es fundamental para los diseñadores mantener la integridad de RF sin sacrificar el tamaño general del circuito o el costo. En las aplicaciones de teléfonos móviles, la integración de la antena a la carcasa aumenta la demanda de inductores de aislamiento de RF.
En líneas de transmisión. La necesidad de proporcionar polarización en líneas de RF requiere choques de polarización, que ejecutan la misma función como aisladores de RF.
Para cualquiera de estas aplicaciones, un inductor es la clave de éxito. Comience con la identificación del rango de frecuencia de la aplicación, y luego determinar qué otros parámetros deben ser considerados.
Si una bobina no es capaz de proporcionar la solución, una red de inductores puede ser necesaria lo que será objeto de otra nota de aplicación.
Mouser Electronics es distribuidor de componentes de Coilcraft. Ver más en: http://www.mouser.com/Search/Refine.aspx?Keyword=coilcraft