RF bileşenleri ve kabloları neden hala bu kadar büyük?

IC'lerin son on yıllarda ortaya çıkmasıyla, devrelerin boyutu zaman içinde katlanarak azalmıştır. Bununla birlikte, koaksiyel SMA kablosu, konektörler ve aşağıdaki gibi bileşenler içeren RF bileşenleri ve bağlantıları hala ağır ve büyüktür:

Neden küçülmediler? Bu amplifikatörün yanında gördüğünüz gibi neden koaksiyel boyutlar azaltılamıyor?

Bu amplifikatörün yanında gördüğünüz gibi neden koaksiyel boyutlar azaltılamıyor?

Her şey kablonun karakteristik empedansına bağlı: -

Rakamları takarsanız, makul derecede küçük olmayan bir merkez iletken kalınlığı (d) elde etmek için D boyutu düşük olamaz. Örneğin, d = 1mm ise, 2.2 nispi geçirgenliği için, 50 ohm karakteristik empedans elde etmek için D yaklaşık 3.4 mm olmalıdır. Daha sonra bunun üstünde ekranın kalınlığı ve plastik dış kaplama bulunur.

Bu rakamlar orantısal olarak küçülür ancak 0,1 mm'lik bir merkez iletkene sahip olduğunuzu hayal edin - bu ne kadar güvenilir olacak ve ne kadar akım taşıyabilir?

75 ohm sistemler ve 1 mm merkez iletken için D boyutunun 6,5 mm olması gerekir (göreceli 2,2 geçirgenliği).

Bunun farkında olmadığınız durumlarda karakteristik empedans önemlidir.

Hedefler aynı olmadığından, bir çim biçme makinesini bir saldırı helikopteriyle karşılaştırıyorsunuz.

Üretim süreçleri ve tekniğindeki iyileştirmeler nedeniyle, IC ve bileşenlerin boyutu küçültülerek güç tüketimini ve güç tüketimini iyileştirerek daha küçük bileşenler üretilmesine olanak sağladı.

$\Omega$ (veya herhangi bir diğeri, ancak en yaygın olanıdır) karakteristik empedans ve metre başına kalibre edilmiş kayıplara . Aynı zamanda, servis edilebilir, modüler ve en önemli olmaları gerekir: zaman süresi ve fiziksel özellikler açısından güvenilir (laboratuvar ekipmanı kalibrasyonunun çoğu genellikle garanti edilir ve örnek olarak, sadece -5 dB / m kablo aslında -6 dB / m, acil geri ödeme için zemin).

Devrelerdeki RF sinyalleri SMA kabloları tarafından değil, genellikle mikroşerit hatları veya başka bir minyatür teknikle, ancak yukarıda belirtilen özelliklerin maliyetiyle (güvenilirlik vb.)

Diğer cevaplarda belirtilen empedansın yanı sıra: Çünkü buna ihtiyaç duymazlar, ya da başka bir deyişle piyasada fazla talep yoktur.

Çoğunlukla bir görüntü gösterdiğiniz gibi öğelere atıfta bulunuyorum. Çoğunlukla (sadece olmasa da) kalite ve hizmet verilebilirliğin boyuttan daha değerli olduğu laboratuvar veya prototip ortamlarında bulunurlar. Ve orada gösterdiğiniz önyargıyı açtıysanız, 100 dolar için zaten oldukça küçük olduğunu ve çalışmak için oldukça geniş bir aralığa (12GHz'e kadar) sahip olduğunu göreceksiniz.

Andy'nin dediği gibi, empedans, iletkenlerin sadece koaksiyelde değil, aynı zamanda pcb'de ve bileşenlerle bir dereceye kadar fiziksel ilişkileri ile ilgilidir.

Laboratuar sınıfı bileşenler için orada daha fazla kıpır kıpır yer olması, onları mümkün olan en küçük boyutta bulundurmaktan çok daha önemlidir. Ayrıca, belirli fiyat marjları için, muhtemelen yanlış kullandığınız takdirde yenisini satın almak yerine sigortayı / TV'leri / içindeki her türlü korumayı değiştirmeyi isteyebilirsiniz.

Bundan da ötürü, bu tür cihazlar için, UFL koaksiyeli saçmalıktır çünkü size hiçbir şey kazandırmaz.

Bununla birlikte, modern tüketici donanımında etrafınıza bakarsanız, çok sayıda küçük UFL koaksiyelini görürsünüz (bu günlerde her wifi özellikli dizüstü veya yönlendirici bunları kullanır), ancak orada geniş bir bantta kullanışlı olmanız gerekmez ve sadece önemli Eğer karakterleri çok dar bir bantta eşlerseniz.

İç çapın dış çapa oranı, istenen karakteristik empedans ve kullanılan malzemeler ile ayarlanır. Düşük kayıp düşük yansıma davranışı için bu oranı sıkıca kontrol etmek istersiniz.

Koaksayı daha küçük yapabilirsiniz, ancak boyut oranını sıkı bir şekilde kontrol etmek zorlaşır, daha yüksek direnç nedeniyle kablonun metre başına kaybı artar ve donanım daha az sağlamlaşır.

Düşük yağlı bir kabloya sahip olmak istiyorsanız sağlamlıktan bahsetmek istiyorsanız, büyük bir konektöre sahip olmak istersiniz. Sonunda küçük bir konektöre sahip bir yağ kablosu, şeyleri kırmak için bir reçetedir.

Laboratuarda veya endüstriyel ortamda sağlam genellikle küçük atım yapar. Bu, söz konusu kabloyu bağlamak ve çıkarmakla ilgili değil, bölgedeki diğer şeyler üzerinde çalışırken yanlışlıkla güç uygulamakla ilgili.

Aynı kutudaki bir panoya veya birden fazla panoya daha fazla şey koyarak, sistemin esnekliğini azaltmak için sistemin toplam boyutunu küçültebilirsiniz.

0.81mm çaplı koaksayı kolayca kullanabilirsiniz, ancak oldukça kayıplıdır (3dB / m). İle karşılaştır RF-9913 0.2dB / m'den daha düşük, fakat daha büyük çaplı 10 mm gibi.

Dizüstü bilgisayar veya kablosuz yönlendirici gibi kompakt bir cihazın içinde, birkaç cm'lik kayıplı kablo bir sorun değildir, ancak daha büyük bir kurulum için performans isabeti çok fazladır.

Ayrıca düşük frekanslar için bile test ekipmanları (muhtemelen İkinci Dünya Savaşı dönemi tasarımları veya daha eski) için BNC konektörleri ve muz fişleri / jakları kullanıyoruz. Bazen yüksek voltaj içindir, ancak genellikle standart olduğu için, geniş bir frekans ve voltaj aralığında yeterince iyi çalışır ve hiç kimse bir test donanımını bir araya getirmek için adaptörlerle uğraşmak istemez.

Güç de bir rol oynuyor. RF donanımı standart konektörler kullanır ve bu konektörler masanın alt tarafındaki sakin ortamdan, rüzgâr, yağmur, kar, karla karışık yağmur ve hava koşullarının maruz kaldığı dış mekan kurulumlarına kadar her yere yerleştirilebilir. onlara atar. Örneğin, bir PCMCIA kablosuz karta anten bağlarken gördüğünüz hatlar boyunca çürük bir konektör, bu koşullarda bir gün sürmez.

Zımni fakat belirtilmemiş olan akım. 0,1 ohm üzerindeki 1,2V sinyal, 0,1 mm telinizde 12 Amper gerektirir. Düşük voltajlar gürültüye duyarlıdır. Bilinen bileşenler içeren bir PC kartı ve bilinen bileşenler arasında 10 mm'lik bir arazi tasarlayabilirsiniz.

İki kutuyu bağlayan çok ince 12 mm uzunluğunda bir kablo ne kadar yararlıdır. Sistemleri ve SNR'yi düşünmelisiniz. Telin direnci telin karakteristik empedansını aştığında ne olur? Güç, voltajın kareye direncine bölünmesiyle elde edilir. Akım bağlı sinyaller yol uzunluklarına ve yansımalarına karşı çok hassastır. Altyapıyı değiştirmek istiyorsunuz. (USB'nin neden olduğu tüm değişiklikleri düşünün. Konektör boyutunu küçülttüler, ancak yine de insan parmakları tarafından ele alınmalıdır. Bir kasanın arkasındaki 9X12 labirentte orta IPC konektörünü değiştirmeye çalışın. içine gir.