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村田磁珠,在超高频信号中的应用

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村田磁珠,在超高频信号中的应用

2019-10-09

村田磁珠是用来吸收超高频信号,像一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加村田磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过错50MHZ。


  村田磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF 能 量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式村田磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过, 而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到片式村田磁珠的影响。

村田磁珠.jpg

  片式村田磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。使用片式村田磁珠的好处: 小型化和轻量化在射频噪声频率范围内具有高阻抗,消除传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构,更好地消除信号的串绕。极好的磁屏蔽结构。降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。显著的高频特性和阻抗特性(更好的消除RF能量)。在高频放大电路中消除寄生振荡。有效的工作在几个MHz 到几百MHz的频率范围内。


要正确的选择村田磁珠,必须注意以下几点:


  1、不需要的信号的频率范围为多少;


  2、噪声源是谁;


  3、需要多大的噪声衰减;


  4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);


  5、电路和负载阻抗是多少;


  6、是否有空间在PCB板上放置村田磁珠;


  前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL 来 描述。通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的村田磁珠型号。 片式村田磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会 受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,村田磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 使用片式村田磁珠和片式电感的原因: 是使用片式村田磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式村田磁珠是最佳的选择。


片式村田磁珠和片式电感的应用场合:


  片式电感: 射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。


  片式村田磁珠: 时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频 (RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。


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