Partes Passivae in Circuitibus RF
Resistores, capacitores, antennae... Disce de componentibus passivis in systematibus RF adhibitis.
Systema radiofrequentiae (RF) non fundamentaliter differunt ab aliis generibus circuituum electricorum. Eaedem leges physicae valent, et proinde componentes fundamentales in designis RF adhibiti etiam in circuitibus digitalibus et circuitibus analogicis humilis frequentiae inveniuntur.
Attamen, designatio radiofrequentiarum (RF) singularem seriem difficultatum et propositorum implicat, et proinde proprietates et usus partium peculiarem considerationem requirunt cum in contextu RF operamur. Praeterea, nonnulla circuita integrata functiones praestant quae systematibus RF valde propriae sunt — non in circuitibus humilis frequentiae adhibentur et fortasse non bene intelleguntur ab iis qui parum experientiae cum technicis designationis RF habent.
Saepe partes vel activas vel passivas in categorias dividimus, et haec ratio aeque valet in regno radiophoniae. Nuntii partes passivas tractant proprie in relatione ad circuitus radiophonicos, et pagina sequens partes activas tractat.
Capacitores
Condensator idealis eandem prorsus functionem praeberet pro signo 1 Hz et signo 1 GHz. Sed componentes numquam ideales sunt, et non-idealitates condensatoris satis significantes esse possunt ad altas frequentias.
"C" capacitori ideali respondet, qui inter tot elementa parasitica sepultus est. Inter laminas resistentiam non infinitam (RD), resistentiam seriei (RS), inductantiam seriei (LS), et capacitatem parallelam (CP) inter zonas circuiti impressi (PCB) et planum terrae habemus (componentes superficiei impositas supponimus; de hoc plura postea).
Maxima non-idealitas cum signis altae frequentiae laboramus est inductantia. Exspectamus impedantiam condensatoris sine fine decrescere cum frequentia crescit, sed praesentia inductantiae parasiticae impedantiam ad frequentiam auto-resonantem descendere et deinde crescere incipere facit:
Resistentes, et alii.
Etiam resistores ad altas frequentias problematici esse possunt, quia inductantiam seriei, capacitatem parallelam, et capacitatem typicam cum pads PCB consociatam habent.
Atque hoc rem magni momenti excitat: cum frequentiis altis laboratur, elementa parasitica circuiti ubique sunt. Quamvis simplex vel ideale elementum resistivum sit, tamen involucrum et ad tabulam circuiti impressam (PCB) ferruminandum est, et eventus est parasitica. Idem valet de quolibet alio componente: si involucrum et ad tabulam ferruminandum est, elementa parasitica adsunt.
Crystalla
Essentia radiofrequentiae (RF) est signala altae frequentiae manipulare ut informationem perferant, sed antequam manipulemus, generare debemus. Sicut in aliis generibus circuituum, crystalli sunt instrumentum fundamentale ad stabilem frequentiae referentiam generandam.
Attamen, in designio digitali et signorum mixtorum, saepe accidit ut circuiti crystallini re vera non requirant eam praecisionem quam crystallus praebere potest, et proinde facile est neglegenter fieri de delectu crystalli. Circuitus RF, contra, fortasse normas frequentiae strictas habet, et hoc non solum praecisionem frequentiae initialis sed etiam stabilitatem frequentiae requirit.
Frequentia oscillationis crystalli ordinarii variationibus temperaturae sensibilis est. Instabilitas frequentiae inde orta problemata systematibus RF creat, praesertim systematibus quae magnis variationibus temperaturae ambientis exponentur. Itaque systema TCXO, id est, oscillatorem crystallinum temperatura compensatum, requirere potest. Haec instrumenta circuitum incorporant qui variationes frequentiae crystalli compensant:
Antennae
Antenna est pars passiva quae ad signum electricum RF in radiationem electromagneticam (EMR) convertendum adhibetur, vel vice versa. Cum aliis componentibus et conductoribus conamur effectus EMR minuere, cum antennis autem conamur generationem vel receptionem EMR pro necessitatibus applicationis optimizare.
Scientia antennarum nullo modo simplex est. Varii factores processum eligendi vel designandi antennae quae ad usum specificum optima est influunt. AAC duos articulos habet (hic et hic preme) qui optimam introductionem ad notiones antennarum praebent.
Frequentiae altiores variis difficultatibus designandi coniunguntur, quamquam pars antennae systematis re vera minus problematica fieri potest frequentia crescente, quia frequentiae altiores usum antennarum breviorum permittunt. Hodie usitatum est vel "antenna microplagulata" uti, quae ad PCB ferruminatur sicut typica elementa superficiei imposita, vel antenna PCB, quae creatur incorporando vestigium specialiter designatum in delineationem PCB.
Summarium
Quaedam partes communes sunt tantum in applicationibus RF, aliae vero diligentius eligendae et implementandae sunt propter earum modum non idealem in alta frequentia.
Partes passivae responsum frequentiae non ideale exhibent propter inductantiam et capacitatem parasiticas.
Applicationes radiophoniae (RF) crystallos requirere possunt qui accuratiores et/aut stabiliores sunt quam crystalli vulgo in circuitibus digitalibus adhibiti.
Antennae sunt partes criticae quae secundum proprietates et requisita systematis RF eligendae sunt.
Microundae Si Chuan Keenlion amplam selectionem in configurationibus angustae fasciae et latae fasciae offerunt, frequentias ab 0.5 ad 50 GHz tegentes. Designatae sunt ad potentiam ingressam a 10 ad 30 watts in systemate transmissionis 50-ohm tractandam. Designationes microstrip vel stripline adhibentur, et ad optimam efficaciam optimizantur.
Tempus publicationis: III Non. Nov. MMXXII
