RF резисторлы технологиялары және қолданбалы талдау

РФ резисторлары (радио жиілік резисторлары) - жоғары жиілікті ортада сигнал беру, кедергілер сәйкес келуі және электр қуатын таратуға арналған RF тізбегінің сыни пассивті компоненттері. Олар жоғары жиілікті сипаттамалар, материалдық іріктеу, материалдық дизайн, оларды байланыс жүйелерінде, радар, тест аспаптарында және басқаларында қажет ететін стандартты резисторлардан айтарлықтай ерекшеленеді. Бұл мақалада олардың техникалық қағидаттарын, өндірістік процестерді, негізгі ерекшеліктерін және типтік қосымшаларға жүйелі талдау берілген.

I. Техникалық қағидалар
Жоғары жиілікті сипаттамалары және паразиттік параметрлерді басқару
РФ резисторлары паразиттік индуктивтілік пен сыйымдылықты қатаң басуды қажет ететін жоғары жиіліктерде тұрақты жұмыс істеуі керек (МГц-ге дейін). Қарапайым резисторлар қорғасын индуктивтен зардап шегеді, бұл жоғары жиіліктерде кедергілерден ауытқуға әкеледі. Негізгі шешімдерге мыналар кіреді:

Жіңішке / қалың пленкалық процестер: дәлдік резервтік үлгілері керамикалық субстраттарда (мысалы, тантал нитридімен, Nitride, Nitride, Nitride, Nitride, Nitride, Nitride, Nitride, Nitride), паразиттік әсерлерді азайту үшін фотолитография арқылы қалыптасады.

Индуктивті емес құрылымдар: спираль немесе серпентиндік орналасулар ағымдық жолдармен жасалынған магнит өрістеріне қарсы, индуктивті жолдармен, 0,1NH-ге дейін төмендетеді.

Кедергілерді сәйкестендіру және билік тарату

Кең жолақты сәйкестік: RF резисторлары тұрақты кедергілер (мысалы, 50ω / 75ω), кең өткізу қабілеттілігі (мысалы,, DC ~ 40 ГГц), рефлексия коэффициенттері (VSWR), әдетте <1.5.

Қуат өңдеу: жоғары қуатты РФ резисторлары термиялық өткізгіш субстраттарды (мысалы, al₂o₃ / aln керамикасы) пайдаланады, металл жылу раковиналарымен жүздеген ваттқа дейін (мысалы, 100w @ 1GHZ)

Материалдық таңдау

Резистивті материалдар: жоғары жиілікті, төмен шу материалдары (мысалы, TAN, NICR) төмен температуралы коэффициенттерді (<50ppm / ℃) және жоғары тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

Субстрат материалдары: жоғары термиялық-өткізгіштік керамика (Al₂o₃, Aln) немесе PTFE субстраттары жылу кедергісін азайтады және жылу таратуды жақсартады.

Ii. Өндірістік процестер
РФ резисторларының өндірісі жоғары жиілікті тиімділік пен сенімділік. Негізгі процестерге мыналар кіреді:

Жіңішке / қалың-пленканы тұндыру

Қыршық: Нано-масштабтағы бірыңғай фильмдер ± 0,5% толеранттылыққа қол жеткізіп, жоғары вакуумдық ортада сақталады.

Лазерді тегістеу: лазерді реттеуге төзімділік мәндері ± 0,1% дәлдікті калибрлейді.

Қаптама технологиялары

Беттік-бекіту (SMT): миниатюриялық пакеттер (мысалы, 0402, 0603) костюм 5G смартфондары және IOT модульдері.

Коаксиалды қаптама: жоғары қуатты қосымшалар үшін SMA / BNC интерфейсі бар металл корпус (мысалы, радарлық таратқыштар) үшін қолданылады.

Жоғары жиілікті тестілеу және калибрлеу

Векторлық желі анализаторы (VNA): S-параметрлерді (S11 / S21), кедергілерді сәйкестендіруді және кірістірген шығындарды тексереді.

Жылуды модельдеу және қартаю сынақтары: температураның көтерілуіне жоғары қуат және ұзақ мерзімді тұрақтылық (мысалы, 1000 сағаттық өмір сүру ұзақтығы).

Iii. Негізгі ерекшеліктері
RF резисторлары келесі бағыттар бойынша Excel:

Жоғары жиілікті көрсеткіштер

Төмен паразитиктер: паразиттік индуктивтілік <0,5 к, сыйымдылық <0,5n, сыйымдылығы <0.1pf, ГГц диапазонына дейін тұрақты кедергілерді қамтамасыз ету.

Кең жолақты жауап: 5G NR және спутниктік байланыс үшін DC ~ 110 ГГц (мысалы, ммвава диапазондары).

Жоғары қуат және жылу басқармасы

Қуат тығыздығы: 10 Вт / мм-ге дейін (мысалы, aln субстраттары), уақытша импульсті төзімділікпен (мысалы, 1 кВ @ 1 мг).

Жылу дизайны: PAS және фенлы массивтік радарлардың негізгі станциясына арналған біріктірілген жылу раковиналары немесе сұйық салқындату арналары.

Экологиялық монтаждау

Температураның тұрақтылығы: аэроғарыштық талаптарға жауап беретін -55 ₸ --55 ₸ + 200-ге дейін жұмыс істейді.

Дірілге төзімділік және герметизация: IP67 шаң / суға төзімділігі бар Mil-STD-810G сертификатталған әскери-санды қаптама.

Iv. Типтік қосымшалар
Байланыс жүйелері

5G негізгі станциялары: VSWR-ді азайту және сигналдың тиімділігін арттыру үшін PA шығыс желілерінде қолданылады.

Микротолқынды пештер

Радар және электронды соғыс

Қалған масштағы радарлар: LNA-ны қорғау үшін T / R модульдеріндегі қалдық шағылыстырғыштарды сіңіріңіз.

Кептелген жүйелер: Көп арналы сигналды үндестіру үшін қуатты таратуды қосыңыз.

Сынақ және өлшеу құралдары

Векторлық желілік анализаторлар: өлшеу дәлдігі үшін калибрлеу жүктемесі (50ω тоқтату) ретінде қызмет етеді.

Импульстік қуатты тестілеу: жоғары қуатты резисторлар өтпелі энергияны сіңіреді (мысалы, 10 кВ импульсі).

Медициналық және өндірістік жабдықтар

МРТ РФ катушкалары: матч Катушкалар матчтың кедергілерін матч артефактілерін азайтуға көмектеседі.

Плазмалық генераторлар: тербелістердің зақымдануын болдырмау үшін RF қуатының шығуын тұрақтандырыңыз.

V. Қиындықтар және болашақ тенденциялар
Техникалық міндеттер

MMWAVE бейімдеуі: БАСҚАРУШЫЛАРЫ> 110 ГГц жолақтарға арналған резисторлар тері әсері мен диэлектрлік шығындарды жоюды қажет етеді.

Жоғары импульстік толеранттылық: лезде электр энергиясының жоғарылауы жаңа материалдарды талап етеді (мысалы, SIC негізіндегі резисторлар).

Даму тенденциялары

Интеграцияланған модульдер: Резисторларды сүзгілер / балундармен бір пакетке салыңыз (мысалы, AIP антеннасы модульдері), PCB кеңістігін үнемдеу.

Smart Control: бейімделу кедергісі үшін температура / қуат сенсорлары (мысалы, 6г қайта құрастырылатын беттер).

Материалдық инновациялар: 2D материалдары (мысалы, графен) ультра кең жолақты, ультра төмен шығын резерстерін қосуы мүмкін.

Vi. Қорытынды
Жоғары жиілікті жүйелердің «үнсіз қамқоршылары» ретінде, РФ резисторларының тепе-теңдігі сәйкес келмейді, қуатты тарату және жиілік тұрақтылығы. Олардың қосымшалары SPAN базалық станциялары, кезең-кезеңмен радарлар, медициналық бейнелеу және өндірістік плазмалық жүйелер. MMWAVE коммуникацияларындағы және кең жолақты жартылай өткізгіштер, RF резисторлары жоғары жиіліктерге, көп қуатпен жұмыс істеуге, интеллектке, интеллект бойынша дами береді.