Hvernig á að velja hátt - tíðni díóða í samskiptaforritum?

一, kortlagningarsambandið milli kjarna tæknilegra breytna háa - tíðni díóða og samskiptasviðs
1.. Reverse Recovery Time (TRR): „Hraðaþröskuldurinn“ á háu - tíðnisrofa
Hröð að skipta um hátt - tíðnismerki þarf díóða til að ljúka umskiptunum milli leiðni og afskrifta ríkja innan nanósekúnda. Með því að taka skiptingu á 5G grunnstöð PA (aflmagnara) sem dæmi, ef algengur afrétti díóða með Trr =100 ns er notaður, við 28GHz tíðnisviðið, mun hver skiptingu lota um 0,3% merkisröskun, sem leiðir til EVM (villuvektar amplitude) fara yfir staðalinn. TRR of Ultra Fast Recovery díóða (UFRD) getur verið allt að 10ns og hægt er að lækka röskunarhlutfallið í 0,003% í sama tíðnisviðinu og uppfylla kröfur 3GPP um 5G NR merkjagæði.
Valstillaga:
Millimetra bylgjusamskipti (yfir 24GHz): forgangsraða UFRD eða Schottky díóða (SBD) með TRR minna en eða jafnt og 5ns;
Sub-6GHz tíðniband: Hægt er að nota hratt bata díóða (FRD) með trr =20-50 ns;
Avoid using ordinary diodes with Trr>100ns, nema það sé beitt á lágt - tíðni (<1MHz) scenarios.
2. Junction Capactiance (CJ): „Ósýnileg sía“ fyrir hátt - tíðnismerki
Mótsgleði díóða og sníkjudýrsleiðni hringrásarinnar mynda LC resonant hringrás, sem getur valdið endurspeglun merkja eða dempun á hátíðni sviðinu. Að taka KA hljómsveitina (26,5-40GHz) niður breyti fyrir gervihnött samskipti sem dæmi, ef CJ =5 PF uppgötvun díóða er notað, getur innsetningartapið við 30GHz tíðnispunktinn náð 3dB, sem leiðir til 50% lækkunar á því að fá næmi. Með því að nota schottky díóða með CJ<0.5pF, the loss can be controlled within 0.5dB.
Valstillaga:
RF front-end (>1GHz): Veldu SBD eða Pin Diodes með CJ<1pF;
Vinnsla grunnbandsins (<100MHz): Acceptable FRD of Cj=5-10pF;
Staðfestu áhrif mótunarþéttni á heiðarleika merkja í gegnum þrjá - víddar rafsegulgerð (svo sem HFSS).
3.. Framspennufall (VF): „Lykilstöngin“ fyrir lágt - Power Design
Í rafhlöðuknúnum IoT samskiptaeiningum getur orkunotkun díóða farið yfir 30%. Að taka aflrofa hringrás NB IoT mát sem dæmi, ef kísilrofa díóða með VF =0.7 v er notað, orkunotkunin við 10mA straum er 7MW; Meðan þú notar Schottky díóða með VF =0.2 V, er hægt að minnka orkunotkunina í 2MW, sem lengir rafhlöðuna verulega.
Valstillaga:
Lágspennu atburðarás (<5V): prioritize SBD with Vf<0.4V;
High voltage scenario (>100V): ásættanlegt FRD/UFRD með VF =1-2 v;
Gefðu gaum að viðskiptum - slökkt á milli VF og Trr: sumir ultra - lágt vf díóða geta fórnað afköstum Trr.
2, aðgreind valstefna fyrir undirkerfi samskipta
1. RF að framan - endir: „Ríkjandi reitur“ Schottky díóða
Í RF að framan - lok 5G grunnstöðva eru Schottky díóða ákjósanlegt val fyrir blöndunartæki, skynjara og takmarkanir vegna öfgafulls hraða þeirra (TRR<3ns) and low junction capacitance (Cj<0.2pF). For example, Infineon's BAT62 series Schottky diodes can achieve a sensitivity of -15dBm and a dynamic range of 10dB in the 28GHz frequency band, meeting 3GPP's requirements for 5G NR receivers.
Dæmigert forrit:
Blöndunartæki: Notkun ólínulegra einkenna SBD til að ná fram tíðni umbreytingu;
Skynjari: draga upplýsingar um umslag RF merkja;
Limiter: Verndar lágan hávaða magnara (LNA) gegn sterkum merkjum.
2. Baseband Processing: „Kostnaðurinn - árangursrík val“ fyrir skjótan bata díóða
Í vinnslurásum á baseband merkjum hafa hröð bata díóða (FRD) orðið almennur kostur fyrir ADC sýnatöku og hald, umbreytingu rökfræði og aðrar sviðsmyndir vegna jafnvægisárangurs þeirra og kostnaðar. Sem dæmi má nefna að BYV26E röð Weishi FRD þolir 1A straum á skiptitíðni 100kHz, með öfugan bata tíma aðeins 50ns og aðeins verð aðeins eitt - þriðja af Schottky díóða.
Dæmigert forrit
ADC sýnatöku og hald: Að nota hraðskreiðareinkenni FRD til að draga úr sýnatökuvillum;
Rökrétt stig umbreyting: Náðu eindrægni milli TTL og CMOS stigs;
Kraftvörn: Koma í veg fyrir skemmdir á hringrás af völdum öfugrar tengingar eða yfirspennu.
3. Örbylgjuofn og millimetra bylgja: „Breytilegir viðnám gripir“ af pinna díóða
Í örbylgjuofni/millimetra bylgju atburðarásum eins og ratsjá og rafrænum hernaði verða pin díóða kjarnaþættir fasaskipta, rofa fylkja og dempara með því að aðlaga viðnám með hlutdrægni spennu. Sem dæmi má nefna að HSMP - 3890 röð pinna díóða getur náð innsetningartapi 0,1dB og einangrun 40dB í 10GHz tíðnisviðinu, uppfyllt kröfur her ratsjá fyrir afkastamikla rofa.
Dæmigert forrit:
Stig á röð ratsjá: hröð geislaskönnun náð í gegnum pinna díóða;
Gervihnattasamskipti: Að smíða mikla einangrunarrofa fylki með pinna díóða;
Prófunartæki: Sem kvörðunarþáttur fyrir greiningartæki Vector Network.
3, ósýnilegar gildrur og forðast aðferðir við val
1. pakki sníkjudýra: „High - tíðni kostur“ SMD umbúða
PIN -hvatning Plug - í díóða (eins og do - 41) getur náð 10nh, sem mun kynna 6,3 Ω inductance í 1GHz tíðnisviðinu, sem leiðir til merkisdempunar. Parasitic inductance SMD pakka (svo sem SOD-123) er aðeins 1NH og inductance er minnkað í 0,6 Ω í sama tíðnisviðinu og bætir verulega hátíðni afköst.
Forðast stefnu:
Forgangsraða SMD umbúðum (svo sem SOD-123, SOT-23);
Forðastu að nota langan pinnaplug - í pakka (eins og DO-41, TO-220);
Draga úr sníkjudýrsleiðni með hagræðingu PCB skipulags (svo sem styttingu blýlengda og auka vias á jörðu niðri).
2. Stöðugleiki hitastigs: „Áskorun leka“ á Schottky díóða
Andstæða lekastraumur (IR) Schottky díóða eykst veldishraða með hitastigi. Sem dæmi má nefna að díóða með IR =1 μ a við 25 gráðu getur hækkað í 100 μ A við 85 gráðu, sem leiðir til verulegrar aukningar á orkunotkun hringrásarinnar. IR hitastigsstuðull PN Junction díóða er aðeins 1/10 af Schottky díóða.
Forðast stefnu:
PN junction diodes are preferred for high temperature scenarios (>85 gráðu);
Ef nota þarf Schottky díóða, þarf að draga úr mótum hitastigs með hönnun hitaleiðni;
Veldu Low IR gerðir (svo sem BAT62 seríur Infineon, IR<0.1 μ A @ 25 ℃).
3.. Áhætta framboðs keðju: „valmöguleiki“ staðsetningar
Vegna geopólitískra þátta standa sumir innfluttir háir - tíðni díóða (eins og Anson's MBR seríur) frammi fyrir hættu á truflun á framboði. Innlendir framleiðendur eins og Suzhou Gude og Changdian tækni hafa náð sjálfstæðri stjórnunarhæfni afurða eins og Schottky díóða og FRD. Sem dæmi má nefna að SS14 Schottky díóða Suzhou Gude Gude getur alveg komið í stað innfluttra gerða hvað varðar afköst og framboðsferillinn er styttur í 4 vikur.
Forðast stefnu:
Koma á lista yfir staðgengla innlendra tækja og framkvæma reglulega samanburðarprófun;
Koma á stefnumótandi samvinnu við innlenda framleiðendur til að tryggja öryggi framboðskeðju;
Gefðu gaum að þróun iðnaðarins og aðlagaðu valáætlanir tímanlega.
4, framtíðarþróun: „Tækniþróunarstefna“ há - tíðni díóða
1.. Efnissköpun: „Hátíðni bylting“ á kísil karbíð (sic) díóða
Hátt rafeinda hreyfanleiki (1000 cm ²/v · s) og breiður bandgap (3.3EV) Einkenni sic efnis gera það að kjörnum efni fyrir hátt - tíðni díóða. Sem dæmi má nefna að SCT2080Ke seríur ROHM, SIC Schottky díóða, þolir 10A straumi við skiptitíðni 1MHz, með öfugan bata tíma nálægt núlli, sem gerir það hentugt fyrir skilvirka aflgjafahönnun í 5G stöðvum.
2. Sameining: Sameining landamæra díóða og MEMS
Með þróun samskiptakerfa í átt að smámyndun og samþættingu hefur samþætting díóða og MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) orðið ný þróun. Sem dæmi má nefna að ADI's HMC - C090 Series Integrated Pin díóða fasaskipti geta náð 360 gráðu fasastýringu í 24GHz tíðnisviðinu, með rúmmál aðeins 1/5 af hefðbundnum lausnum.
3. Vitsmunir: „Sjálf - eftirlitsaðgerðin“ á díóða
Í framtíðinni geta há - tíðni díóða samþætt hitastig og spennu skynjara til að ná sjálfum - eftirliti og aðlögunaraðlögun. Til dæmis er Infineon að þróa „greindur Schottky díóða“ sem getur fylgst með mótum hitastigs í raunverulegu - tíma í gegnum smíðað - í skynjara og hámarka afköst með því að aðlaga hlutdrægni, sem bætir verulega áreiðanleika kerfisins.