Komponen Pasif dalam Sirkuit RF
Resistor, kapasitor, Antena. . . . Pelajari tentang komponen pasif yang digunakan dalam sistem RF.
Sistem RF pada dasarnya tidak berbeda dari jenis rangkaian listrik lainnya. Hukum fisika yang sama berlaku, sehingga komponen dasar yang digunakan dalam desain RF juga ditemukan dalam rangkaian digital dan rangkaian analog frekuensi rendah.
Namun, desain RF melibatkan serangkaian tantangan dan tujuan yang unik, sehingga karakteristik dan penggunaan komponen memerlukan pertimbangan khusus ketika kita beroperasi dalam konteks RF. Selain itu, beberapa sirkuit terpadu menjalankan fungsi yang sangat spesifik untuk sistem RF—sirkuit terpadu ini tidak digunakan dalam sirkuit frekuensi rendah dan mungkin kurang dipahami oleh mereka yang kurang berpengalaman dalam teknik desain RF.
Kita sering mengkategorikan komponen sebagai aktif atau pasif, dan pendekatan ini juga berlaku dalam bidang RF. Berita ini membahas komponen pasif khususnya yang berkaitan dengan rangkaian RF, dan halaman berikutnya membahas komponen aktif.
Kapasitor
Kapasitor ideal akan memberikan fungsi yang persis sama untuk sinyal 1 Hz dan sinyal 1 GHz. Namun, komponen tidak pernah ideal, dan ketidakidealan kapasitor dapat menjadi sangat signifikan pada frekuensi tinggi.
"C" sesuai dengan kapasitor ideal yang tertanam di antara begitu banyak elemen parasit. Kita memiliki resistansi tak terhingga antara pelat (RD), resistansi seri (RS), induktansi seri (LS), dan kapasitansi paralel (CP) antara bantalan PCB dan bidang arde (kita asumsikan komponen pemasangan permukaan; akan dibahas lebih lanjut nanti).
Ketidakidealan paling signifikan ketika kita bekerja dengan sinyal frekuensi tinggi adalah induktansi. Kita memperkirakan impedansi kapasitor akan terus menurun seiring dengan peningkatan frekuensi, tetapi keberadaan induktansi parasit menyebabkan impedansi turun pada frekuensi resonansi diri dan kemudian mulai meningkat:
Resistor, dan lain-lain.
Bahkan resistor dapat menjadi masalah pada frekuensi tinggi, karena mereka memiliki induktansi seri, kapasitansi paralel, dan kapasitansi khas yang terkait dengan bantalan PCB.
Dan ini memunculkan poin penting: ketika Anda bekerja dengan frekuensi tinggi, elemen sirkuit parasit ada di mana-mana. Sesederhana atau seideal apa pun elemen resistif, elemen tersebut tetap perlu dikemas dan disolder ke PCB, dan hasilnya adalah parasit. Hal yang sama berlaku untuk komponen lain: jika dikemas dan disolder ke papan, elemen parasit tetap ada.
Kristal
Inti dari RF adalah memanipulasi sinyal frekuensi tinggi agar dapat menyampaikan informasi, tetapi sebelum memanipulasi, kita perlu menghasilkannya. Seperti pada jenis rangkaian lainnya, kristal merupakan cara mendasar untuk menghasilkan referensi frekuensi yang stabil.
Namun, dalam desain digital dan sinyal campuran, rangkaian berbasis kristal seringkali tidak memerlukan presisi yang dapat diberikan kristal, sehingga pemilihan kristal dapat menjadi ceroboh. Sebaliknya, rangkaian RF mungkin memiliki persyaratan frekuensi yang ketat, dan ini tidak hanya membutuhkan presisi frekuensi awal tetapi juga stabilitas frekuensi.
Frekuensi osilasi kristal biasa sensitif terhadap variasi suhu. Ketidakstabilan frekuensi yang dihasilkan menimbulkan masalah bagi sistem RF, terutama sistem yang akan terpapar variasi suhu lingkungan yang besar. Oleh karena itu, suatu sistem mungkin memerlukan TCXO, yaitu osilator kristal dengan kompensasi suhu. Perangkat ini menggabungkan sirkuit yang mengkompensasi variasi frekuensi kristal:
Antena
Antena adalah komponen pasif yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik RF menjadi radiasi elektromagnetik (EMR), atau sebaliknya. Dengan komponen dan konduktor lain, kami berusaha meminimalkan efek EMR, dan dengan antena, kami berusaha mengoptimalkan pembangkitan atau penerimaan EMR sesuai kebutuhan aplikasi.
Ilmu antena bukanlah hal yang sederhana. Berbagai faktor memengaruhi proses pemilihan atau perancangan antena yang optimal untuk aplikasi tertentu. AAC memiliki dua artikel (klik di sini dan di sini) yang memberikan pengantar yang sangat baik tentang konsep antena.
Frekuensi yang lebih tinggi disertai dengan berbagai tantangan desain, meskipun bagian antena sistem sebenarnya dapat menjadi kurang bermasalah seiring meningkatnya frekuensi, karena frekuensi yang lebih tinggi memungkinkan penggunaan antena yang lebih pendek. Saat ini, umum untuk menggunakan "antena chip", yang disolder ke PCB seperti komponen pemasangan permukaan pada umumnya, atau antena PCB, yang dibuat dengan memasukkan jejak yang dirancang khusus ke dalam tata letak PCB.
Ringkasan
Beberapa komponen hanya umum dalam aplikasi RF, dan yang lainnya harus dipilih dan diterapkan secara lebih hati-hati karena perilaku frekuensi tinggi yang tidak ideal.
Komponen pasif menunjukkan respons frekuensi yang tidak ideal sebagai akibat dari induktansi dan kapasitansi parasit.
Aplikasi RF mungkin memerlukan kristal yang lebih akurat dan/atau stabil daripada kristal yang umum digunakan dalam sirkuit digital.
Antena merupakan komponen penting yang harus dipilih sesuai dengan karakteristik dan persyaratan sistem RF.
Microwave Si Chuan Keenlion menawarkan beragam pilihan konfigurasi pita sempit dan pita lebar, mencakup frekuensi 0,5 hingga 50 GHz. Microwave ini dirancang untuk menangani daya input 10 hingga 30 watt dalam sistem transmisi 50 ohm. Desain mikrostrip atau stripline digunakan, dan dioptimalkan untuk kinerja terbaik.
Waktu posting: 03-Nov-2022
