Індуктивності та BIAS дроселi, чи все так просто?

Елементна база зробила крок далеко вперед і їх різноманітності позаздрить будь-який інший радіоелемент, а рівень освіти інженерів залишає бажати кращого. Чи не встигають за прогресом. І справа не тільки у величині індуктивності, максимальному та середньому струму (нагрів, температурна стабільність) та робочій частоті (втрати і як наслідок добротності), а й в конструктиві та матеріалі осердя, ланцюга/вузла встановлення. Старожили та любителі лампової техніки напевно пам'ятають прогресивне намотування дроселів в анодних ланцюгах підсилювачів, що застосовувалася для зниження паразитної розподіленої ємності котушки...

Одним з варіантів такого намотування не по довжині (з прогресивним кроком), а діаметру є конусне намотування все в тих же анодних ланцюгах. Але в ланцюгах ламп це мало і другу причину. Як ви мабуть знаєте, лампи мають властивість "стріляти". І якщо сітка або катод сиділи на корпусі, то конденсатор високовольтного ланцюга джерела живлення виявлявся закороченим на дросель з відповідним потужним імпульсом струму в котушці, магнітне поле якої ударно притягувало витки дроселя один до одного. Дросель виходив з ладу, при звичайному намотуванні. Але за конусної намотки витки дроселя розподілялися на жорсткому каркасі з віддаленням один від одного та ефект нiвелювався.

Широкосмугові RF-дроселі

Конусне намотування знайшло застосування і в ВЧ/НВЧ в ланцюгах BIAS TEE як широкосмугові RF-дроселі в вузлах розв'язки RF і DC. Особливість конструкції таких дроселiв полягає в тому, що це дозволяє змістити частоту власного резонансу в область десятків гігагерц, подалі від робочої частоти. Що важливо при використаннi з тими ж LNA в області 6 GHz, оскільки падіння RF сигналу на bias tee  може досягати одиниць децибел через використання виробником дроселів, нездатних зберігати високий імпеданс у широкій смузі частот. Iнодi втрати такi, що доцiльнiше взагалi викинути цi два bias tee та пустити живлення по окремим дротам (наприклад UTP кабелем).

Coilcraft навіть випустив гайд [1], в якому пояснюється як подати зміщення постійного струму на лінію ВЧ за допомогою широкосмугових дроселів:

Непоганий гайд [2] з підбору SMD індуктивностей пропонує Murata:

Добротнiсть SMD котушек Murata по частотi:

Залежність індуктивності від величини струму:

Постскриптум

Шановні читачі, якщо мої дописи вас зацікавили – пiдтримайте збiр або ставайте спонсорами Youtube-каналу LaboratoryW з ексклюзивними лайфхаками.

Ресурси з тематики

1. CoilCraft. Broadband Chokes for Bias Tee Applications https://www.coilcraft.com/getmedia/1862d0db-8128-48ed-8dbe-ee9f0cd9c0a2/Doc1193_Broadband_chokes_for_bias_tees.pdf
2. Murata. Features and How to Select Inductors https://www.murata.com/en-eu/products/inductor/chip/feature?intcid5=com_xxx_xxx_cmn_bc_xxx
3. Секрет та історія Т-котушки https://raxp2.blogspot.com/2019/11/blog-post_4.html
4. Рекомендації щодо EMC та трасування друкованої плати
5. Про фiдер замовте слово...
6. Про тепловий пробiй або допустиму потужнiсть в фiдерi
7. Орієнтовний розрахунок допустимої потужності для рiзних RF-конекторiв
8. Як правильно тестувати антени
9. Щогла для ваших антен. Чи все так просто?
10. Розрахунок спiральних антен та відмінності від антен зі штучною еліптичною поляризацією
11. До питання узгодження спіральних антен
12. Захист спіральних антен від статики
13. Як скласти сигнали спіральних антен з одностороннім намотуванням або антен лiнiйних полярізацiй
14. Суматор двох антен iмпедансом 50 Ohm на 50 Ohm коаксиалах
15. Індуктивності та BIAS дроселi, чи все так просто?
16. Як оцінити підсилення рупорної антени
17. Лайфхак швидкої оцінки ширини діаграми спрямованості антен
18. Як вивести RF-кабель через вікно/двері, якщо не можна свердлити
19. Як виміряти КСХ та АЧХ антени за допомогою HackRF чи RTL SDR чи TinySA Ultra
20. Симетруючi шлейфи з КЗ по DC
21. Notch або смуговий фiльтри
22. На ВЧ особливу увагу придiляйте стрибку iмпеданса на стиках у конекторах
23. Чи все так просто з довжиною штирьових антен
24. Будь-яка земляна петля - антена
25. Чому на польових днях на УКХ найчастіше використовується горизонтальна поляризація?
26. DIY широкосмуговий антенний комутатор до 500 MHz
27. Антени для PEP детекторів дронів. Рекомендації щодо застосування