बातम्या

आरएफ सर्किट्समधील निष्क्रिय घटक 

रेझिस्टर, कपॅसिटर, अँटेना... आरएफ सिस्टीममध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पॅसिव्ह घटकांविषयी जाणून घ्या.

आरएफ प्रणाली मूलभूतपणे इतर प्रकारच्या विद्युत परिपथांपेक्षा वेगळ्या नसतात. भौतिकशास्त्राचे तेच नियम लागू होतात आणि परिणामी, आरएफ डिझाइनमध्ये वापरले जाणारे मूलभूत घटक डिजिटल परिपथ आणि कमी-वारंवारतेच्या अॅनालॉग परिपथांमध्ये देखील आढळतात.

तथापि, आरएफ डिझाइनमध्ये आव्हाने आणि उद्दिष्टांचा एक विशिष्ट संच असतो, आणि परिणामी, जेव्हा आपण आरएफच्या संदर्भात काम करत असतो, तेव्हा घटकांची वैशिष्ट्ये आणि उपयोग यांचा विशेष विचार करणे आवश्यक ठरते. तसेच, काही इंटिग्रेटेड सर्किट्स अशी कार्यक्षमता पार पाडतात जी आरएफ प्रणालींसाठी अत्यंत विशिष्ट असते—ते कमी-फ्रिक्वेन्सी सर्किट्समध्ये वापरले जात नाहीत आणि ज्यांना आरएफ डिझाइन तंत्रांचा कमी अनुभव आहे, त्यांना ते कदाचित नीट समजणार नाहीत.

आपण अनेकदा घटकांचे सक्रिय किंवा निष्क्रिय असे वर्गीकरण करतो आणि हाच दृष्टिकोन आरएफच्या क्षेत्रातही तितकाच लागू होतो. या बातमीमध्ये विशेषतः आरएफ सर्किट्सच्या संदर्भात निष्क्रिय घटकांवर चर्चा केली आहे आणि पुढील पानावर सक्रिय घटकांबद्दल माहिती दिली आहे.

कपॅसिटर

एक आदर्श कपॅसिटर १ हर्ट्झ सिग्नल आणि १ गिगाहर्ट्झ सिग्नलसाठी अगदी सारखीच कार्यक्षमता प्रदान करेल. परंतु घटक कधीही आदर्श नसतात आणि उच्च फ्रिक्वेन्सीवर कपॅसिटरमधील गैर-आदर्शता लक्षणीय असू शकते.

"C" हे अनेक पॅरासिटिक घटकांमध्ये दडलेल्या आदर्श कपॅसिटरला दर्शवते. प्लेट्समध्ये अनंत नसलेला रोध (RD), सिरीज रोध (RS), सिरीज इंडक्टन्स (LS), आणि PCB पॅड्स व ग्राउंड प्लेन दरम्यान पॅरलल कपॅसिटन्स (CP) आहे (आपण सरफेस-माउंट घटक गृहीत धरत आहोत; याबद्दल अधिक माहिती नंतर).

उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल्सवर काम करताना सर्वात मोठी गैर-आदर्शता म्हणजे इंडक्टन्स. फ्रिक्वेन्सी वाढल्याने कपॅसिटरचा इम्पेडन्स सतत कमी होईल अशी आपली अपेक्षा असते, परंतु पॅरासिटिक इंडक्टन्सच्या उपस्थितीमुळे सेल्फ-रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीवर इम्पेडन्स खाली येतो आणि नंतर वाढू लागतो:

रोधक, इत्यादी.

उच्च फ्रिक्वेन्सीवर रेझिस्टरसुद्धा त्रासदायक ठरू शकतात, कारण त्यांच्यामध्ये सिरीज इंडक्टन्स, पॅरलल कपॅसिटन्स आणि पीसीबी पॅड्सशी संबंधित सामान्य कपॅसिटन्स असतो.

आणि यामुळे एक महत्त्वाचा मुद्दा समोर येतो: जेव्हा तुम्ही उच्च फ्रिक्वेन्सीवर काम करत असता, तेव्हा पॅरासिटिक सर्किट घटक सर्वत्र असतात. एखादा रेझिस्टिव्ह घटक कितीही साधा किंवा आदर्श असला तरी, त्याला पॅकेज करून पीसीबीवर सोल्डर करावे लागते आणि याचा परिणाम म्हणजे पॅरासिटिक्स निर्माण होतात. हेच इतर कोणत्याही घटकाला लागू होते: जर तो बोर्डवर पॅकेज करून सोल्डर केला असेल, तर पॅरासिटिक घटक उपस्थित असतात.

स्फटिक

RF चे सार म्हणजे उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल्सवर अशा प्रकारे प्रक्रिया करणे की त्यातून माहिती पोहोचेल, परंतु प्रक्रिया करण्यापूर्वी आपल्याला ते निर्माण करावे लागतात. इतर प्रकारच्या सर्किट्सप्रमाणेच, एक स्थिर फ्रिक्वेन्सी संदर्भ निर्माण करण्यासाठी क्रिस्टल्स हे एक मूलभूत साधन आहे.

तथापि, डिजिटल आणि मिक्स्ड-सिग्नल डिझाइनमध्ये, अनेकदा असे दिसून येते की क्रिस्टल-आधारित सर्किट्सना प्रत्यक्षात क्रिस्टल देऊ शकणाऱ्या अचूकतेची आवश्यकता नसते आणि परिणामी क्रिस्टलच्या निवडीबाबत निष्काळजीपणा करणे सोपे जाते. याउलट, एका आरएफ सर्किटला वारंवारतेच्या (frequency) कठोर आवश्यकता असू शकतात आणि यासाठी केवळ सुरुवातीच्या वारंवारतेची अचूकता नव्हे, तर वारंवारतेची स्थिरता देखील आवश्यक असते.

एका सामान्य क्रिस्टलची दोलन वारंवारता तापमानातील बदलांप्रति संवेदनशील असते. यामुळे निर्माण होणारी वारंवारतेतील अस्थिरता RF प्रणालींसाठी समस्या निर्माण करते, विशेषतः अशा प्रणालींसाठी ज्यांना सभोवतालच्या तापमानात मोठ्या बदलांना सामोरे जावे लागते. म्हणून, प्रणालीला TCXO, म्हणजेच तापमान-भरपाई केलेल्या क्रिस्टल ऑसिलेटरची आवश्यकता भासू शकते. या उपकरणांमध्ये असे सर्किटरी समाविष्ट असते जे क्रिस्टलच्या वारंवारतेतील बदलांची भरपाई करते.

अँटेना

अँटेना हा एक निष्क्रिय घटक आहे, जो आरएफ (RF) विद्युत सिग्नलचे विद्युत चुंबकीय प्रारणात (EMR) रूपांतर करण्यासाठी किंवा याउलट प्रक्रियेसाठी वापरला जातो. इतर घटक आणि वाहकांच्या साहाय्याने आपण EMR चे परिणाम कमी करण्याचा प्रयत्न करतो, आणि अँटेनाच्या साहाय्याने आपण अनुप्रयोगाच्या गरजेनुसार EMR ची निर्मिती किंवा ग्रहण अनुकूलित करण्याचा प्रयत्न करतो.

अँटेना विज्ञान अजिबात सोपे नाही. एखाद्या विशिष्ट उपयोगासाठी सर्वोत्तम अँटेना निवडण्याच्या किंवा डिझाइन करण्याच्या प्रक्रियेवर विविध घटक प्रभाव टाकतात. AAC कडे दोन लेख आहेत (येथे आणि येथे क्लिक करा) जे अँटेनाच्या संकल्पनांची उत्कृष्ट ओळख करून देतात.

उच्च फ्रिक्वेन्सीमुळे डिझाइनमध्ये विविध आव्हाने येतात, तथापि फ्रिक्वेन्सी वाढल्याने सिस्टीममधील अँटेनाचा भाग प्रत्यक्षात कमी समस्याप्रधान होऊ शकतो, कारण उच्च फ्रिक्वेन्सीमुळे लहान अँटेना वापरता येतात. आजकाल सामान्यतः एकतर “चिप अँटेना” वापरला जातो, जो सामान्य सरफेस-माउंट घटकांप्रमाणे पीसीबीवर सोल्डर केलेला असतो, किंवा पीसीबी अँटेना वापरला जातो, जो पीसीबी लेआउटमध्ये खास डिझाइन केलेला ट्रेस समाविष्ट करून तयार केला जातो.

सारांश

काही घटक केवळ RF अनुप्रयोगांमध्ये सामान्य आहेत, आणि इतरांना त्यांच्या गैर-आदर्श उच्च-फ्रिक्वेन्सी वर्तनामुळे अधिक काळजीपूर्वक निवडले आणि लागू केले पाहिजे.

पॅरासिटिक इंडक्टन्स आणि कपॅसिटन्सच्या परिणामी पॅसिव्ह घटक अ-आदर्श फ्रिक्वेन्सी प्रतिसाद दर्शवतात.

आरएफ अनुप्रयोगांमध्ये, डिजिटल सर्किट्समध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या क्रिस्टल्सपेक्षा अधिक अचूक आणि/किंवा स्थिर क्रिस्टल्सची आवश्यकता असू शकते.

अँटेना हे महत्त्वपूर्ण घटक आहेत, ज्यांची निवड आरएफ प्रणालीच्या वैशिष्ट्यांनुसार आणि आवश्यकतांनुसार करणे आवश्यक आहे.

सी चुआन कीनलियन मायक्रोवेव्ह नॅरोबँड आणि ब्रॉडबँड कॉन्फिगरेशनमध्ये मोठी निवड उपलब्ध करून देते, ज्यात 0.5 ते 50 GHz पर्यंतच्या फ्रिक्वेन्सींचा समावेश आहे. ते 50-ओम ट्रान्समिशन सिस्टीममध्ये 10 ते 30 वॅट्स इनपुट पॉवर हाताळण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. मायक्रोस्ट्रिप किंवा स्ट्रिपलाइन डिझाइनचा वापर केला जातो आणि सर्वोत्तम कामगिरीसाठी ते ऑप्टिमाइझ केलेले असतात.

आम्ही तुमच्या गरजेनुसार आरएफ पॅसिव्ह घटकांना सानुकूलित (कस्टमाइझ) देखील करू शकतो. तुम्हाला आवश्यक असलेली वैशिष्ट्ये देण्यासाठी तुम्ही कस्टमायझेशन पेजवर जाऊ शकता.