RF சுற்றுகளில் உள்ள செயலற்ற கூறுகள்
மின்தடையங்கள், மின்தேக்கிகள், ஆண்டெனாக்கள். . . . RF அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் செயலற்ற கூறுகளைப் பற்றி அறிந்துகொள்ளுங்கள்.
RF அமைப்புகள் மற்ற வகை மின்சுற்றுகளிலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபட்டவை அல்ல. அதே இயற்பியல் விதிகள் இங்கும் பொருந்தும், அதன் விளைவாக RF வடிவமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படைக் கூறுகள் டிஜிட்டல் சுற்றுகள் மற்றும் குறைந்த அதிர்வெண் அனலாக் சுற்றுகளிலும் காணப்படுகின்றன.
இருப்பினும், RF வடிவமைப்பானது தனித்துவமான சவால்களையும் நோக்கங்களையும் உள்ளடக்கியுள்ளது, அதன் விளைவாக, நாம் RF சூழலில் செயல்படும்போது கூறுகளின் பண்புகளும் பயன்பாடுகளும் சிறப்புக் கவனத்தைக் கோருகின்றன. மேலும், சில ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் RF அமைப்புகளுக்கு மிகவும் பிரத்யேகமான செயல்பாடுகளைச் செய்கின்றன—அவை குறைந்த அதிர்வெண் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை, மேலும் RF வடிவமைப்பு நுட்பங்களில் குறைந்த அனுபவம் உள்ளவர்களுக்கு அவை நன்கு புரியாமல் போகலாம்.
நாம் பெரும்பாலும் கூறுகளைச் செயல்படும் அல்லது செயலற்றவை என வகைப்படுத்துகிறோம், மேலும் இந்த அணுகுமுறை RF துறையிலும் பொருந்தும். இந்தக் கட்டுரை குறிப்பாக RF சுற்றுகள் தொடர்பாகச் செயலற்ற கூறுகளைப் பற்றி விவாதிக்கிறது, மேலும் அடுத்த பக்கம் செயல்படும் கூறுகளைப் பற்றி விவரிக்கிறது.
மின்தேக்கிகள்
ஒரு சிறந்த மின்தேக்கி, 1 ஹெர்ட்ஸ் மற்றும் 1 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் ஆகிய இரண்டு சமிக்ஞைகளுக்கும் ஒரே மாதிரியான செயல்பாட்டை வழங்கும். ஆனால், கூறுகள் ஒருபோதும் சிறந்தவையாக இருப்பதில்லை, மேலும் உயர் அதிர்வெண்களில் ஒரு மின்தேக்கியின் குறைபாடுகள் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கவையாக இருக்கலாம்.
"C" என்பது பல தேவையற்ற கூறுகளுக்கு இடையில் புதைந்திருக்கும் ஒரு சிறந்த மின்தேக்கியைக் குறிக்கிறது. தகடுகளுக்கு இடையில் முடிவிலி அல்லாத மின்தடை (RD), தொடர் மின்தடை (RS), தொடர் மின்தூண்டல் (LS), மற்றும் PCB பேடுகளுக்கும் தரைத்தளத்திற்கும் இடையில் இணை மின்தேக்கி (CP) ஆகியவை உள்ளன (இவை மேற்பரப்பில் பொருத்தப்படும் பாகங்கள் என நாம் கருதுகிறோம்; இதுபற்றி பின்னர் விரிவாகக் காண்போம்).
உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளுடன் நாம் பணிபுரியும்போது ஏற்படும் மிக முக்கியமான இயல்புக்கு மாறான தன்மை மின்தூண்டல் ஆகும். அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது ஒரு மின்தேக்கியின் மின்மறுப்பு முடிவில்லாமல் குறையும் என்று நாம் எதிர்பார்க்கிறோம், ஆனால் ஒட்டுண்ணி மின்தூண்டலின் இருப்பு, மின்மறுப்பை சுய-ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்ணில் திடீரெனக் குறைத்து, பின்னர் அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது.
மின்தடையங்கள், மற்றும் பிற.
உயர் அதிர்வெண்களில் மின்தடையிகள் கூட சிக்கலானவையாக இருக்கலாம், ஏனெனில் அவற்றுக்குத் தொடர் மின்தூண்டல், இணை மின்தேக்கி மற்றும் PCB பேட்களுடன் தொடர்புடைய வழக்கமான மின்தேக்கி ஆகியவை உள்ளன.
இது ஒரு முக்கியமான விஷயத்தை நினைவூட்டுகிறது: நீங்கள் உயர் அதிர்வெண்களுடன் பணிபுரியும்போது, தேவையற்ற மின்சுற்றுக் கூறுகள் எல்லா இடங்களிலும் இருக்கின்றன. ஒரு மின்தடைக் கூறு எவ்வளவு எளிமையானதாகவோ அல்லது சிறந்ததாகவோ இருந்தாலும், அது ஒரு அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகையில் (PCB) பொதி செய்யப்பட்டுப் பற்றவைக்கப்பட வேண்டும், அதன் விளைவே தேவையற்ற கூறுகள் ஆகும். இதே நிலைதான் வேறு எந்தக் கூறுக்கும் பொருந்தும்: அது பொதி செய்யப்பட்டுப் பலகையில் பற்றவைக்கப்பட்டால், தேவையற்ற கூறுகள் அதில் இருக்கும்.
படிகங்கள்
உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளைத் தகவல்களைக் கடத்தும் வகையில் கையாளுவதே RF-இன் சாராம்சம் ஆகும், ஆனால் நாம் கையாளுவதற்கு முன்பு அவற்றை உருவாக்க வேண்டும். மற்ற வகை மின்சுற்றுகளைப் போலவே, ஒரு நிலையான அதிர்வெண் குறிப்பீட்டை உருவாக்குவதற்குப் படிகங்கள் ஒரு அடிப்படை வழிமுறையாகும்.
இருப்பினும், டிஜிட்டல் மற்றும் கலப்பு-சமிக்ஞை வடிவமைப்பில், படிகம் சார்ந்த சுற்றுகளுக்கு ஒரு படிகம் வழங்கக்கூடிய துல்லியம் உண்மையில் தேவைப்படுவதில்லை. இதன் விளைவாக, படிகத் தேர்வில் கவனக்குறைவாக இருப்பது எளிது. இதற்கு மாறாக, ஒரு RF சுற்றுக்குக் கடுமையான அதிர்வெண் தேவைகள் இருக்கலாம், மேலும் இதற்கு ஆரம்ப அதிர்வெண் துல்லியம் மட்டுமல்லாமல் அதிர்வெண் நிலைத்தன்மையும் தேவைப்படுகிறது.
ஒரு சாதாரண படிகத்தின் அலைவு அதிர்வெண், வெப்பநிலை மாறுபாடுகளுக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியது. இதன் விளைவாக ஏற்படும் அதிர்வெண் நிலையற்றதன்மை, RF அமைப்புகளுக்கு, குறிப்பாக சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் ஏற்படும் பெரிய மாறுபாடுகளுக்கு உள்ளாகும் அமைப்புகளுக்கு, சிக்கல்களை உருவாக்குகிறது. எனவே, ஒரு அமைப்புக்கு TCXO, அதாவது வெப்பநிலை ஈடுசெய்யப்பட்ட படிக அலைவி தேவைப்படலாம். இந்தச் சாதனங்கள், படிகத்தின் அதிர்வெண் மாறுபாடுகளை ஈடுசெய்யும் மின்சுற்றுகளைக் கொண்டுள்ளன.
ஆண்டெனாக்கள்
ஆண்டெனா என்பது ரேடியோ அலை (RF) மின் சமிக்ஞையை மின்காந்தக் கதிர்வீச்சாக (EMR) மாற்றுவதற்கோ அல்லது அதற்கு நேர்மாறாகவோ பயன்படும் ஒரு செயலற்ற பாகம் ஆகும். மற்ற பாகங்கள் மற்றும் கடத்திகளைக் கொண்டு மின்காந்தக் கதிர்வீச்சின் விளைவுகளைக் குறைக்க முயல்கிறோம், ஆனால் ஆண்டெனாக்களைக் கொண்டு, பயன்பாட்டின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப மின்காந்தக் கதிர்வீச்சின் உருவாக்கம் அல்லது பெறுதலை உகந்ததாக்க முயற்சிக்கிறோம்.
ஆண்டெனா அறிவியல் என்பது ஒருபோதும் எளிமையானதல்ல. ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு உகந்த ஆண்டெனாவைத் தேர்ந்தெடுக்கும் அல்லது வடிவமைக்கும் செயல்முறையில் பல்வேறு காரணிகள் செல்வாக்கு செலுத்துகின்றன. ஆண்டெனா கருத்துகளுக்கு ஒரு சிறந்த அறிமுகத்தை வழங்கும் இரண்டு கட்டுரைகளை AAC வெளியிட்டுள்ளது (இங்கே மற்றும் இங்கே சொடுக்கவும்).
உயர் அதிர்வெண்கள் பல்வேறு வடிவமைப்புச் சவால்களுடன் வருகின்றன. இருப்பினும், அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது அமைப்பின் ஆண்டெனா பகுதி உண்மையில் குறைவான சிக்கல்களைக் கொண்டதாக மாறக்கூடும், ஏனெனில் உயர் அதிர்வெண்கள் குட்டையான ஆண்டெனாக்களைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கின்றன. இப்போதெல்லாம், வழக்கமான சர்பேஸ்-மவுண்ட் பாகங்களைப் போல PCB-யில் பற்றவைக்கப்படும் "சிப் ஆண்டெனா" அல்லது PCB தளவமைப்பில் பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு தடத்தை இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படும் PCB ஆண்டெனா ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துவது வழக்கமாக உள்ளது.
சுருக்கம்
சில கூறுகள் RF பயன்பாடுகளில் மட்டுமே பொதுவாகக் காணப்படுகின்றன, மற்றவை அவற்றின் உகந்ததல்லாத உயர் அதிர்வெண் பண்புகளின் காரணமாக மிகவும் கவனமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டுச் செயல்படுத்தப்பட வேண்டும்.
தேவையற்ற மின்தூண்டல் மற்றும் மின்தேக்கத்தின் விளைவாக, மந்தக் கூறுகள் இலட்சியமற்ற அதிர்வெண் துலங்கலை வெளிப்படுத்துகின்றன.
டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் படிகங்களை விட, RF பயன்பாடுகளுக்கு அதிகத் துல்லியமான மற்றும்/அல்லது அதிக நிலைத்தன்மை கொண்ட படிகங்கள் தேவைப்படலாம்.
ஆண்டெனாக்கள் என்பவை, ஒரு RF அமைப்பின் பண்புகள் மற்றும் தேவைகளுக்கு ஏற்ப தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டிய முக்கியமான கூறுகள் ஆகும்.
சி சுவான் கீன்லியன் மைக்ரோவேவ், 0.5 முதல் 50 GHz வரையிலான அதிர்வெண்களை உள்ளடக்கிய குறுகிய அலைவரிசை மற்றும் அகன்ற அலைவரிசை உள்ளமைவுகளில் ஒரு பெரிய தேர்வை வழங்குகிறது. அவை 50-ஓம் பரிமாற்ற அமைப்பில் 10 முதல் 30 வாட்ஸ் வரையிலான உள்ளீட்டு சக்தியைக் கையாளும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மைக்ரோஸ்ட்ரிப் அல்லது ஸ்ட்ரிப்லைன் வடிவமைப்புகள் பயன்படுத்தப்பட்டு, சிறந்த செயல்திறனுக்காக உகந்ததாக்கப்பட்டுள்ளன.
பதிவிட்ட நேரம்: நவம்பர்-03-2022



