介紹
許多消費性產品通過寬帶網絡互相通信。從電視到光纖傳輸網絡,數據通信的帶寬在增加,并且射頻信號的完整性已經成為一個主要的設計問題。此應用文件舉例說明如何使用不同的電感作為一些電路中的射頻隔離,從較窄帶寬的應用如便攜式設備到寬帶網絡數據分配。下面對這些應用的各種電感進行說明和討論。
為何選擇電感?
就其性質而言,電感是一個低通濾波器(xl=ωl)。在高頻條件下,電感成為一個能夠用于射頻隔離的高阻抗元件。高頻不能夠通過電感,但直流電流和低頻信號允許通過。沒有這種隔離,天線效率就會降低,就可能發(fā)生信號丟失,射頻噪聲就會干擾電路中的其他元件。電感的阻抗峰值出現在自然的諧振頻率下(fres=1/ωlc)。峰值阻抗的大小與電感的品質因(q)相關。高q的低損耗電有很高的峰值阻抗,而較高損耗的電感的峰值阻抗較低。
通過改變線圈的繞線方式或結構上所使用的材料,可對多重諧振進行調整,在寬帶寬范圍產生高阻抗。線藝的錐形電感就屬于這一類。
應用
當需要抑制窄頻帶時,例如話機上的小信號低頻傳輸線,可使用高q陶瓷或空心電感。
另一方面,對于話機里面的音頻線,限制低頻損耗是很重要的,使用鐵氧體產品如0603ls較為理想。當峰值阻抗較低時,直流電阻僅為對應的陶瓷電感的三分之一或更小。
此類產品的一個應用就是將天線集成到電話外殼上。在過去會使用外置天線來確保天線與電話的其他部件隔離。近來常將集成天線置于揚聲器、麥克風或鍵盤的附近,它們需要與天線頻率相隔離以防耦合到天線。
在寬帶的應用上,大多數電感都沒有足夠的帶寬。通過將三個或四個電感串聯(lián)起來,就獲得較寬的帶寬,但直流損耗增加。由于在許多寬帶應用中對尺寸的要求并不是很嚴格,因此通常都會有空間來使電路的寬帶部分與地層和屏蔽罩等相隔離。還有些情況是,需要向射頻線路注入直流電流,就不需要射頻隔離功能。要求射頻隔離的一個例子是,電視天線可能需要高達500 ma的電流注入到射頻線路中,還需抑制20 mhz至2 ghz的頻率。