Высокочастотные катушки индуктивности компании Würth Elektronik — есть что предложить и из чего выбрать

№ 4’2021
PDF версия
Известная компания Würth Elektronik eiSos имеет в своем портфолио несколько серий высокочастотных катушек индуктивности, которые могут быть успешно использованы в самых разных приложениях. Однако что такое высокочастотная катушка индуктивности? В чем различия между вариантами исполнения и сериями? Настоящая статья даст ответ на эти вопросы. Во первых, объясняя наиболее важные характеристики ВЧ-катушек, а во вторых, описывая особенности каждой из предлагаемых компанией серий столь важных компонентов РЭА.

Характеристики катушек индуктивности

Для того чтобы оценить и сравнить серию высокочастотных катушек индуктивности (далее — ВЧ-катушки), необходимо детально разобраться в их основных характеристиках именно для высокочастотных приложений. Как можно видеть в любом техническом описании, этими характеристиками являются значение индуктивности с соответствующим допуском, добротность, собственная резонансная частота, сопротивление по постоянному току и номинальный ток катушки.

Значение индуктивности и его допустимое отклонение

Очевидно, что поскольку мы говорим о катушке индуктивности, то именно индуктивность играет здесь главную роль. В большинстве радио- и высокочастотных приложений, в фильтрах высоких порядков, в селективных или генерирующих схемах, требующих высокой стабильности своих характеристик, или приложений, которым необходимо согласование импеданса, крайне важно, чтобы график зависимости индуктивности от частоты в полосе рабочих частот был как можно более плоским (рис. 1).

График зависимости индуктивности от частоты для катушки серии WE-TCI типоразмера 0402 (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 744901115)

Рис. 1. График зависимости индуктивности от частоты для катушки серии WE-TCI типоразмера 0402 (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 744901115)

И это еще не все. Поскольку на практике мы имеем дело с реальной, а не с идеальной катушкой индуктивности, то, кроме зависимости от частоты, индуктивность катушки в рабочем диапазоне частот не должна зависеть (или минимально зависеть) от тока и температуры. Вот та причина, по которой большинство ВЧ-катушек имеют керамический сердечник или не имеют его вообще (по факту в этом случае «сердечником» является воздух). Применение таких конструктивных решений связано с тем, что используемая для ВЧ-катушек керамика имеет очень низкий тепловой коэффициент расширения, который обеспечивает высокую стабильность индуктивности и хорошо фиксирует токопроводящий элемент. Тем не менее и керамика, и воздух не обладают магнитными свойствами, то есть их относительная магнитная проницаемость µr составляет примерно единицу. Согласно уравнению (1), индуктивность однослойной катушки (ВЧ-катушки, как правило, однослойные) определяется как:

Формула

где L — индуктивность; µr — относительная проницаемость материала сердечника; µ0 — проницаемость свободного пространства 4π×10–7 Гн/м; Aeff — эффективная площадь поперечного сечения катушки с сердечником; leff — эффективная длина катушки на сердечнике; N — число витков катушки.

Если µr 1, то значение индуктивности может увеличиваться только пропорционально квадрату увеличения числа витков, что конструктивно ограничено размерами компонента и габаритами каскада, в котором катушки применяются. Это причина того, что ВЧ-катушки на керамическом или воздушном сердечнике достигают значений индуктивности только в диапазоне наногенри. В случае если необходимы более высокие значения индуктивности, например в диапазоне микрогенри, то понадобятся ферритовые сердечники, относительная магнитная проницаемость которых намного больше единицы. Такое решение ВЧ-катушек имеет место в сериях WE-RFI и WE-RFH компании Würth Elektronik eiSos (далее — Würth Elektronik).

Во многих ВЧ-приложениях, таких как схемы фильтрации, схемы согласования импеданса или генерации, а также для обеспечения стабильности катушка индуктивности должна иметь очень жесткие допуски на свою индуктивность. Другими словами, требуется ВЧ-катушка, реальное значение индуктивности которой будет как можно ближе к указанному в ее спецификации номинальному значению. Такова причина, по которой многие инженеры ценят более узкие допуски, идя при этом даже на дополнительные затраты, конечно, в разумных пределах. Но, тем не менее, подобный подход часто имеет место.

Однако необходимо учитывать, что в спецификациях на катушки как значение их индуктивности, так и их допуск указаны только для определенной частоты и в реальной схеме могут отличаться от заявленных.

Частота собственного резонанса катушки

Частота собственного резонанса fRES, обычно обозначаемая как SRF (Self-Resonant Frequency), показывает, до какой частоты данная катушка ведет себя как индуктивность. На частоте SRF катушка ведет себя как резистор (то есть не имеет реактивной составляющей импеданса) и характеризуется лишь чисто резистивными потерями, а вот за пределами частоты SRF катушка ведет себя уже как конденсатор. Изменение индуктивности Ls и поведение импеданса |Z| реальной катушки индуктивности, в зависимости от частоты, вы можете видеть на диаграмме, представленной на рис. 2.

Графики зависимости индуктивности Ls (синий график) и модуля импеданса |Z| (красный график) от частоты для катушки серии WE-RFH типоразмера 1008 (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 744758256A)

Рис. 2. Графики зависимости индуктивности Ls (синий график) и модуля импеданса |Z| (красный график) от частоты для катушки серии WE-RFH типоразмера 1008 (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 744758256A)

Как видно на графике зависимости, максимальное значение полного сопротивления катушки наблюдается на частоте SFR. Значение |Z| на частоте резонанса называется эквивалентным параллельным сопротивлением RP и для ВЧ-катушки с высокой добротностью, как правило, находится выше 50 кОм. Откуда берется резонанс?

Представление реальной ВЧ-катушки индуктивности (параллельные витки катушки действуют как электроды конденсатора, образовывая распределенную емкость)

Рис. 3. Представление реальной ВЧ-катушки индуктивности (параллельные витки катушки действуют как электроды конденсатора, образовывая распределенную емкость)

Как показано на рис. 3, между проводами и/или внутренними контактами любой катушки индуктивности имеется распределенная емкость. С учетом этой паразитной емкости эквивалентная схема реальной катушки индуктивности выглядит так, как это представлено на рис. 4.

Эквивалентная схема ВЧ-катушки индуктивности: L — индуктивность; R — потери в проводе; C — распределенная емкость

Рис. 4. Эквивалентная схема ВЧ-катушки индуктивности: L — индуктивность; R — потери в проводе; C — распределенная емкость

В качестве дополнительного важного примечания необходимо упомянуть, что фактически есть еще несколько дополнительных паразитных эффектов, которые усиливаются с частотой. Поэтому для каждой катушки индуктивности компания Würth Elektronik предлагает своим клиентам их S‑параметры, точно описывающие свойства компонента как функцию от частоты, которые учитывают все паразитные явления в катушке конкретного типа, типоразмера и номинальной индуктивности. Кроме того, для большинства серий своих ВЧ-катушек компания Würth Elektronik предлагает модели компонентов компании Modelithics, предназначенные для расчета в средах ADS и AWR. Компания Modelithics измеряет S‑параметры катушек индуктивности на подложках разного типа и толщины, создавая глобальные модели, которые масштабируют чувствительные к подложке паразитные эффекты, это приводит к очень точному моделированию конкретных компонентов.

Возвращаясь к теме SRF, представим расчетное соотношение между индуктивностью катушки L, ее распределенной емкостью Cp и собственной резонансной частотой SRF. Эта зависимость показана в уравнении (2):

Формула

Таким образом, поскольку паразитная емкость и индуктивность образуют параллельный колебательный контур, то SRF — это частота его резонанса. Или другими словами, это частота, на которой емкость компенсирует индуктивность, то есть оба реактивных сопротивления XL и XC равны.

Из предыдущего уравнения (2) также видно, что увеличение индуктивности и/или паразитной емкости снижает SRF, и наоборот. Поэтому чем больше значение индуктивности, тем ниже SRF.

Как отмечалось ранее, в большинстве случаев значение индуктивности должно быть стабильным и настолько близким к желаемому значению, насколько это возможно. На рис. 2 видно, что для этого сценария рабочая частота должна быть как можно дальше от частоты SRF. Консервативное эмпирическое правило гласит: работай на частоте по крайне мере в 10 раз ниже, чем значение SRF.

Однако бывают и исключения. Например, в случае если ВЧ-катушка используется в качестве дросселя для определенного диапазона частот, то весьма удобно выбирать ее так, чтобы рабочий диапазон частот был близок к значению ее SRF. Это связано с тем, что при таком раскладе импеданс катушки будет максимальным.

Повторим еще раз: если в спецификации типа datasheet собственная резонансная частота указана с минимальным значением в мегагерцах или гигагерцах, то такая ВЧ-катушка ведет себя как индуктивность, по крайней мере до тех пор, пока ее рабочая частота не достигнет хотя бы значения SRF.

Добротность

Добротность как фактор качества в равной степени относится и к ВЧ-катушкам, и к персональным компьютерам и автомобилям. Это очень важная характеристика и одна из первых вещей, которую каждый радиотехник принимает во внимание при оценке качества высокочастотной катушки индуктивности. Применительно к катушкам добротность (она традиционно обозначается буквой Q, от Q‑Factor — Quality Factor) — это соотношение (следовательно, это безразмерная величина) между накопленной энергией XL (реактивное сопротивление катушки) и потерями RS, то есть служит показателем того, насколько идеальна катушка индуктивности. Уравнение, описывающее этот показатель, имеет вид:

Формула

где ω — циклическая частота 2πf.

Более высокая добротность означает меньшие потери и, следовательно, меньшее затухание сигнала (минимизируя потребление энергии от источника возбуждения). При известной добротности, используя уравнение (4), можно вычислить эквивалентное параллельное сопротивление RP катушки на частоте ее собственного резонанса, а зная RP, можно прогнозировать ее поведение в схеме (рис. 4):

Формула

На более низких частотах, поскольку на них индуктивность примерно постоянна и реактивное сопротивление катушки небольшое, добротность Q получается низкой, но из уравнения (3) можно видеть, что вследствие роста реактивного сопротивления добротность также увеличивается с частотой (рис. 5).

Зависимость добротности Q (черный график), реактивного сопротивления XL (синий график)  и сопротивления потерь RS (красный график) для катушки индуктивности серии WE-RFH типоразмера 1008  (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 744758256A)

Рис. 5. Зависимость добротности Q (черный график), реактивного сопротивления XL (синий график) и сопротивления потерь RS (красный график) для катушки индуктивности серии WE-RFH типоразмера 1008
(номер по каталогу компании Würth Elektronik: 744758256A)

На рис. 5 видно, что от области низких частот потери растут почти линейно, а значит, увеличивается и добротность. Однако для области высоких частот проявляются такие паразитные эффекты, как, например, скин-эффект, и потери внезапно увеличиваются, а следовательно, добротность, достигая своего максимума на некоторой частоте, начинает уменьшаться. В зависимости от производителя добротность Q задается либо как минимальное, либо как типичное значение для определенной частоты (обычно для той, для которой значение Q максимально). В случае с компанией Würth Elektronik, для того чтобы гарантировать клиентам значение добротности «как не менее», указывается ее минимальное значение.

Сопротивление постоянному току (RDC)

Такой параметр, как RDC (иногда RDC или DCR), — это сопротивление катушки индуктивности постоянному току. Данный параметр не нужно путать с эквивалентным сопротивлением катушки на частоте резонанса, о котором говорилось ранее. Этот параметр описывает исключительно потери мощности в катушке индуктивности по постоянному току и на низких частотах. Для более высоких частот потери будут больше. Для ВЧ-катушек они связаны с такими эффектами, как скин-эффект или эффект близости. В любом случае знание RDC является хорошей и простой отправной точкой для оценки потерь мощности ВЧ-индуктора. Очевидно, что RDC зависит от толщины провода, которым выполнена катушка. Более толстая проволока означает не только меньшее значение RDC, но и больший размер компонента. Поскольку добротность Q и RDC как часть общих потерь RS обратно пропорциональны (уравнение (3)), меньшее значение RDC приводит к большему показателю добротности. В спецификациях RDC определяется как максимально возможное значение «не более» в омах или миллиомах.

Номинальный рабочий ток

Номинальный рабочий ток IR — это ток, при котором катушка индуктивности увеличивает свою температуру до определенного уровня относительно температуры окружающей среды T (рис. 6).

График зависимости номинального рабочего тока IR катушки индуктивности серии WE-AC HC (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 7449152090)

Рис. 6. График зависимости номинального рабочего тока IR катушки индуктивности серии WE-AC HC (номер по каталогу компании Würth Elektronik: 7449152090)

Величина T зависит от конструктивного исполнения и типоразмера катушек в серии. Для катушек компании Würth Elektronik допустимое значение ∆T может быть равно +15, +20 и +40 °C (иногда в спецификациях T приводят в градусах Кельвина, K). В стандартных высокочастотных устройствах, если это не усилители мощности, ток обычно невелик, поэтому данный параметр играет второстепенную роль. Тем не менее в случаях, когда требуются более высокие токи, компания Würth Elektronik предлагает ряд сильноточных катушек, которые доступны в сериях WE-KI HC, WE-AC HC и WE-RFH.

Номинальный рабочий ток определяется как максимальный постоянный ток в амперах или миллиамперах, который может проходить через катушку индуктивности без достижения максимальной для нее номинальной температуры с учетом температуры окружающей среды.

Размеры

Уж где-где, а в ВЧ-схемах размер имеет значение! На рынке, где требуются конечные решения все меньших габаритов, инженеры всегда придают большое значение данному параметру, особенно это касается катушек, которые часто являются самыми крупными компонентами в узлах и даже блоках. Компания Würth Elektronik предлагает своим клиентам ВЧ-катушки типоразмеров 0201–1208 (дюймовые). Коммерчески доступные размеры и диапазоны номинальных значений индуктивности ВЧ-катушек компании Würth Elektronik приведены таблице 1.

Таблица 1. Размеры и диапазоны номинальных значений индуктивности ВЧ-катушек компании Würth Elektronik

Дюймовый (метрический)

WE-KI

WE-KI HC

WE-RFI

WE-RFH

WE-MK

WE-TCI

0201 (0603)

 

 

 

 

1–33 нГн

1–10 нГн

0402 (1005)

1–120 нГн

1–51 нГн

 

 

1–270 нГн

1–27 нГн

0603 (1608)

1,6 нГн–1 мкГн

1,8–390 нГн

 

 

1–470 нГн

 

0805 (2012)

2,2 нГн–1,8 мкГн

 

0,47–10 мкГн

 

 

 

1008 (2520)

3,3 нГн–1 мкГн

 

1,2–47 мкГн

0,47–10 мкГн

 

 

1210 (3225)

22 нГн–1 мкГн

 

 

 

 

 

В случае катушек без сердечника размер указывается в миллиметрах и зависит от значения индуктивности, то есть, проще говоря, от числа витков и шага.

На этом этапе уже очевидно, что все прокомментированные выше характеристики катушки индуктивности взаимосвязаны. Например, катушка индуктивности типоразмера 0402 не может иметь столько же витков, сколько катушка типоразмера 0805. То есть максимальное значение ее индуктивности будет ниже. Кроме того, меньший размер означает более тонкий провод, что приводит к большему RDC и, соответственно, к более низкой добротности. Поэтому инженеры, выбирая оптимальную для своих приложений ВЧ-катушку, должны принимать во внимание, что между размером, производительностью и конструктивным исполнением катушки существуют некоторые компромиссы.

Выводы по первой части обсуждения

После того как мы уяснили основные параметры ВЧ-катушек, сможем понять и различия между ВЧ-катушками и силовыми катушками (дросселями). В то время как для силовой катушки важно иметь высокий импеданс, для ВЧ-катушки, как правило, все наоборот: то есть ВЧ-катушка должна быть как можно более близкой к идеальной и, соответственно, иметь низкие потери. По этой причине основной характеристикой для ВЧ-катушек является добротность, а вот для силовых катушек высокая добротность часто вредна и даже искусственно уменьшается.

После того как параметры, указанные в техническом описании ВЧ-катушки, стали понятны, следующим шагом будет подробный анализ каждой серии ВЧ-катушек, предлагаемых компанией Würth Elektronik. Это позволит оценить и понять преимущества и особенности каждого варианта конструкции и конкретной серии столь популярных и незаменимых высокочастотных компонентов.

 

Варианты конструктивного исполнения ВЧ-катушек

Компания Würth Elektronik предлагает три варианта конструктивного исполнения ВЧ-катушек: проволочные (с сердечником и без сердечника), многослойные и пленочные. Обзор коммерчески доступных серий ВЧ-катушек компании Würth Elektronik приведен в таблице 2.

Таблица 2. Конструкции ВЧ-катушек, предлагаемые компанией Würth Elektronik

Проволочные катушки

Многослойные
катушки

Тонкопленочные
катушки

С сердечником

Без сердечника

WE-KI/WE-KI HC/ WE-RFI/WE-RFH

WE-CAIR

WE-AC HC

WE-MK

WE-TCI

WE-KI/WE-KI HC/

WE-RFI/WE-RFH

WE-CAIR

WE-AC HC

WE-MK

WE-TCI

Проволочные катушки

Как следует из названия, эти катушки индуктивности выполнены наматыванием медной проволоки на сердечник (для ВЧ-приложений чаще керамический с относительной магнитной проницаемостью, близкой к единице, или из карбонильного железа, редко из феррита) или на удаляемую в процессе их изготовления оправку («сердечником» тогда является воздух). ВЧ-катушки без сердечника требуют жесткой фиксации (клеем или керамическим основанием), иначе их индуктивность будет «плавать» от температуры (среды и собственной, о последнем не забываем) и механических воздействий — ударов и вибрации. Для повышения жесткости бескаркасных катушек иногда используют провод большего сечения, чем этого требует конечное приложение. По сравнению с другими решениями проволока толще, и поэтому потери в такой катушке будут ниже. Как мы уже видели, низкие потери означают низкое значение RDC, высокую добротность Q и высокий номинальный ток IR. Кроме того, количество возможных витков здесь достаточно велико, поэтому с помощью данной конструкции можно достичь широкого диапазона номинальных индуктивностей.

Однако у этой конструкции есть недостатки. Из-за толщины проводов и близости витков намотки катушки друг к другу емкостный эффект между ними будет значительно выше, особенно при большом количестве витков и меньшем шаге намотки (максимальном при намотке вплотную). По сравнению с другими конструктивными решениями эта относительно высокая паразитная емкость приводит к более низкому значению частоты собственного резонанса SRF.

Многослойные катушки

Такая катушка индуктивности образуется путем создания множеством керамических слоев с нанесенными друг на друга печатными электродами. Затем, соединяя токопроводящие элементы через переходные отверстия, можно создать уже саму катушку. Этот процесс изготовления позволяет получить очень маленькие по размерам и лучшие по цене катушки.

С другой стороны, из-за малого размера проводников потери в такой катушке оказываются выше, чем при проволочной намотке, что приводит к большому значению RDC, довольно низкой добротности Q и низкому номинальному рабочему току IR.

Тонкопленочные катушки

Тонкопленочная технология заключается в печати проволоки на керамическом слое с помощью фотолитографии. Этот очень точный и многократно повторяемый процесс обеспечивает очень жесткий допуск индуктивности. Кроме того, тонкопленочные катушки очень тонкие и могут быть выполнены в очень малых типоразмерах.

Поскольку поверхность такого чипа невелика, количество витков в обмотках весьма ограничено, то по сравнению с другими структурами диапазон индуктивности катушек, выполненных по этой технологии, получается значительно ниже.

 

Обзор серий ВЧ-катушек компании Würth Elektronik

Керамические проволочные SMD-катушки индуктивности серии WE-KI

ВЧ-катушки серии WE-KI очень популярны и широко востребованы у потребителей и представляют собой проволочные катушки с керамическим сердечником (KI — это сокращение от Keramische Induktivität, буквально: керамическая катушка индуктивности). Благодаря своей конструкции эта серия ВЧ-катушек предлагает наилучшее соотношение цены и качества.

В настоящее время компания Würth Elektronik в серии WE-KI предлагает три различных варианта ВЧ-катушек — A, B и C. Разница между ними заключается в различиях по внешнему виду и в том, что они изготавливаются на разных производственных линиях компании. Их параметры, внешний вид и цена немного различаются. Внешний вид вариантов исполнения ВЧ-катушек серии WE-KI представлен на рис. 7.

Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-KI компании Würth Elektronik

Рис. 7. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-KI компании Würth Elektronik

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-KI:

  • разработаны специально для высокочастотных приложений;
  • наилучшее соотношение цены и качества;
  • собственные резонансные частоты: до 12,5 ГГц;
  • высокая температурная стабильность;
  • высокая добротность;
  • доступны катушки с различными допусками и типоразмерами;
  • допуск по индуктивности: ±2% или ±5%;
  • диапазон рабочих температур: –40…+125 °C.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-KI:

  • трансиверы;
  • приемники спутникового телевидения;
  • телевизионные приставки;
  • системы широкополосной передачи сигналов;
  • Bluetooth;
  • оборудование беспроводной локальной сети (LAN).

Керамические сильноточные проволочные SMD-катушки индуктивности серии WE-KI HC

ВЧ-катушки серии WE-KI HC — одна из новейших серий компании Würth Elektronik. Как и серия WE-KI, они также представляют собой ВЧ-катушки с проволочной обмоткой на керамическом основании. Однако разница в том, что WE-KI HC имеет более толстый провод, следовательно, может выдерживать больший рабочий ток (поэтому в названии содержится HC — High Current, что означает «большой ток»). Кроме того, более толстый провод обеспечивает не только больший ток, но и более низкое значение RDC, а значит, и более высокую добротность Q. Таким образом, можно сделать вывод, что серия WE-KI HC является версией серии WE-KI с более высокими характеристиками.

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-KI HC:

  • разработаны специально для мощных высокочастотных каскадов;
  • значения индуктивности: 1–390 нГн;
  • оптимальны для сильноточных приложений с номинальным рабочим током до 2,3 А;
  • высокая собственная резонансная частота;
  • очень высокая добротность;
  • допуск по индуктивности: ±2%;
  • диапазон рабочих температур: –40…+125 °C.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-KI HC:

  • широкополосные фильтры;
  • схемы развязки по высокой частоте.

SMD-катушки индуктивности серии WE-RFI с ферритовым сердечником

ВЧ-катушки серии WE-RFI также имеют проволочную намотку, но с ферритовым сердечником. Что это меняет? Все! Преимущество использования ферритового сердечника заключается в том, что можно достичь более высоких значений индуктивности (до 40 мкГн). Однако у них есть и недостаток: потери феррита очень быстро растут с увеличением частоты, то есть SRF не достигает более сотен мегагерц. Таким образом, ВЧ-катушки серии WE-RFI используются только для приложений в диапазоне частот нескольких мегагерц. В этом диапазоне частот катушки показывают хорошую добротность Q. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-RFI представлен на рис. 8.

Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-RFI компании Würth Elektronik

Рис. 8. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-RFI компании Würth Elektronik

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-RFI:

  • доступны с индуктивностью до 47 мкГн;
  • высокая температурная стабильность;
  • хорошая добротность;
  • допуск по индуктивности: ±5%;
  • диапазон рабочих температур: –40…+85 °C.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-RFI:

  • RFID;
  • фильтры;
  • низкочастотные радиочастотные приложения.

Сильноточные SMD-катушки индуктивности серии WE-RFH с ферритовым сердечником

Как для серии WE-KI существует сильноточная версия (WE-KI HC), так и для серии WE-RFI есть ее сильноточная версия — серия WE-RFH. Принцип ее конструктивного исполнения тот же, но с более толстым проводом, что позволяет катушке выдерживать большие токи. Поскольку конструкция и материалы аналогичны WE-RFI, достигнутые значения индуктивности также очень высоки. Основные области применения серии WE-RFH — телекоммуникационное оборудование.

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-RFH:

  • более высокий рабочий ток, чем у серии WE-RFI;
  • высокая температурная стабильность;
  • доступны с большой индуктивностью;
  • хорошая добротность;
  • допуск по индуктивности: ±5%;
  • диапазон рабочих температур: –40…+85 °C.

Керамические многослойные SMT-катушки серии WE-MK

ВЧ-катушки серии WE-MK — это многослойные катушки, выполненные на керамике (MK — Multilayer Keramik, что по-немецки означает «многослойная керамика»). Как отмечалось ранее, благодаря тому, что катушка интегрирована в многослойную керамическую структуру, серия ВЧ-катушек WE-MK является лучшим выбором с точки зрения цены. Однако, с другой стороны, ее RDC — выше, а добротность Q — ниже, чем у проволочных катушек индуктивности. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-MK представлен на рис. 9.

Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-MK компании Würth Elektronik

Рис. 9. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-MK компании Würth Elektronik

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-MK:

  • крайне низкая цена;
  • маркировка полярности;
  • очень высокая температурная стабильность;
  • допуск по индуктивности: ±5%, ±0,3 нГн;
  • очень высокое значение SRF;
  • диапазон рабочих температур: –40…+125 °C;
  • небольшие размеры и удобство пайки.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-MK:

  • высокочастотные цепи;
  • Bluetooth;
  • оборудование беспроводной локальной сети (LAN);
  • фильтры;
  • генераторы;
  • ноутбуки;
  • PCMCIA-карты.

Тонкопленочные SMT-катушки серии WE-TCI

ВЧ-катушки серии WE-TCI представляют собой катушки индуктивности, выполненные по тонкопленочной технологии (TCI — Thinfilm Chip Inductors, буквально: «тонкопленочные чип-индукторы»). Это наиболее точная серия ВЧ-катушек с точки зрения допуска на индуктивность, причем они обеспечивают очень плоскую кривую зависимости индуктивности от частоты. ВЧ-катушки серии WE-TCI отличаются очень низким профилем. По сути, речь идет о самой тонкой ВЧ-катушке индуктивности из всего каталога компании Würth Elektronik. Кроме того, хотя их добротность не так высока, как у серии WE-KI, по этому параметру они значительно лучше, чем серия WE-MK. В настоящее время серия WE-TCI предлагается с допуском по индуктивности 2%, но возможна поставка с допуском до 1%. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-TCI представлен на рис. 10.

Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-TCI компании Würth Elektronik

Рис. 10. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-TCI компании Würth Elektronik

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-TCI:

  • очень высокая точность и плоская индуктивность во всем частотном диапазоне рабочих частот;
  • высокая собственная резонансная частота;
  • жесткие допуски: ±2% (±1% по запросу) или ±0,1 нГн;
  • чрезвычайно низкий профиль;
  • превосходная температурная стабильность;
  • диапазон рабочих температур: –40…+125 °C;
  • достаточно высокая добротность;
  • небольшие размеры и удобство пайки.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-TCI:

  • мобильные телефоны;
  • GPS-модули;
  • оборудование беспроводной локальной сети (LAN);
  • коммуникационные устройства;
  • модули радиочастотных приемопередатчиков.

Сильноточные проволочные катушки без сердечника серии WE-CAIR

ВЧ-катушки серии WE-CAIR относятся к катушкам с «воздушным» сердечником. Они имеют проволочную структуру, но без сердечника, который не нужен из-за большего сечения используемого для их изготовления провода. Кроме того, их верхняя часть выполнена из эпоксидной смолы, что упрощает их выбор и размещение на печатной плате. Толстая проволока, естественно, обеспечивает очень низкие потери и, следовательно, чрезвычайно высокую добротность Q. Кроме того, это дает очень высокий допустимый номинальный ток (до 4 А). Очевидно, что использование провода с большим диаметром имеет свою цену — ВЧ-катушки серии WE-CAIR по своим размерам больше, чем все рассмотренные нами ранее ВЧ-катушки, и поскольку количество витков довольно ограничено, то доступно не так много вариантов с точки зрения значений индуктивности.

ВЧ-катушки серии WE-CAIR предлагаются в пяти различных размерах: 1322, 1340, 3136, 3168 и 4248. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-CAIR представлен на рис. 11.

Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-CAIR компании Würth Elektronik

Рис. 11. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-CAIR компании Würth Elektronik

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-CAIR:

  • разработаны специально для мощных высокочастотных каскадов;
  • значения индуктивности: 1,65–538 нГн;
  • очень высокая добротность Q: не менее 100;
  • поддерживается высокий рабочий ток: до 4 А;
  • допуски по индуктивности: ±2, ±5 и ±10%;
  • хорошая паяемость (имеют луженые контакты);
  • диапазон рабочих температур: –40…+125 °C.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-CAIR:

  • широкополосные фильтры;
  • схемы развязки по высокой частоте.

Сильноточные проволочные катушки без сердечника серии WE-AC HC

ВЧ-катушки серии WE-AC HC представляют собой сильноточную версию, реализованную без сердечника, в виде горизонтальной катушки, которая выполнена плоской проволокой. Благодаря большой площади поперечного сечения проволоки катушки серии WE-AC HC могут выдерживать очень высокие токи. Номинальный ток ВЧ-катушек серии WE-AC HC достигает 40 А. Серия предлагается компанией Würth Elektronik в двух типоразмерах — 1010 и 1212. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-AC HC представлен на рис. 12.

Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-AC HC компании Würth Elektronik

Рис. 12. Внешний вид ВЧ-катушек серии WE-AC HC компании Würth Elektronik

Преимущества ВЧ-катушек серии WE-AC HC:

  • индуктивность: 22–146 нГн;
  • допуски по индуктивности: ±20%;
  • не имеют насыщения и потерь в сердечнике;
  • сверхнизкое значение RDC;
  • поддерживается очень высокий рабочий ток: до 40 А;
  • очень высокая добротность Q;
  • диапазон рабочих температур: –40…+125 °C.

Основные области применения ВЧ-катушек серии WE-AC HC:

  • сильноточные DC/DC-преобразователи с рабочей частотой выше 4 МГц;
  • усилители мощности;
  • сильноточные фильтры;
  • источники питания;
  • регуляторы и стабилизаторы высокочастотных напряжений;
  • магниточувствительные приложения;
  • схемы развязки по высокой частоте.

 

Заключение

В статье рассмотрены особенности ВЧ-катушек и их отличия от силовых катушек индуктивности (дросселей) и предложения ВЧ-катушек из портфолио такой известной компании, как Würth Elektronik. Кроме объяснения наиболее важных характеристик ВЧ-катушек, были приведены аргументы для выбора оптимального варианта этих важных компонентов разных типов РЭА. Как можно видеть, предлагаемые компанией несколько серий высокочастотных катушек индуктивности могут быть использованы в самых разных радио- и высокочастотных приложениях.

Помимо рассмотренной номенклатуры изделий, в портфолио компании Würth Elektronik имеется еще много интересных предложений. Компания также поставляет компоненты, выполненные по индивидуальным заказам. Вся необходимая информация, включая модели рассмотренных компонентов, доступна на сайте компании Würth Elektronik — www.we-online.com.

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbetbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *