New-Tech Magazine | May 2020 Digital Edition

פיזור המסתורין מעלשנאי ת"ר : דיון למתחיליםעל תיאוריה, טכנולוגיות ויישומיםשלשנאים 1 חלק

Mini–Circuits ,]Urvashi Sengal[ ] ואורוואשי סנגל William Yu[ מאת וויליאם יו

שנאי ת"ר משמשים במגוון רחב של יישומים, מאחר שאופי ההתקן מאפשר לקיים מגוון של תצורות שיכולות לשמש עבור מכלול פונקציות שונות, לרבות (אבל לא רק): הזרקה של זרם ישר ■ בידוד מתח ישר בין מעגלים ■ הגדלה של דחיית אות משותף ■ ) common mode rejection ( אספקה של טרנספורמציית עכבה לצורך ■ תיאום עכבות צימוד יעיל בין מעגלים מאוזנים למעגלים ■ לא מאוזנים השראה מעלה או מטה של מתח/ זרם ■ קיימות כמה טכנולוגיות נפוצות המשמשות לבנייה של שנאים, כולל ליבה וחוט, קו תמסורת, קרמיקה שנכבשה בטמפרטורה ) ומעגלים משולבים LTCC ( נמוכה .) MMIC מונוליתיים המיועדים לגלי מיקרו ( כל אחת מהן קיימת במגוון מארזים ועם טווח רחב של מאפייני ביצועים. מאמר זה מהווה את החלק הראשון בסדרה שלנו, שכותרתה פיזור המסתורין מעל שנאי ת"ר, אשר מתמקד בהצגת התיאוריה של שנאי ת"ר במקביל לדיון על טכנולוגיות ויישומים נפוצים של שנאי ת"ר.

התיאוריה בנושא שנאים ותובנות מעשיות על אף שזה לאחיוני עבור יישומיםמעשיים, המודל הבסיסי של השנאי האידיאלי מסייע מאוד בתיאור ההתנהגות הבסיסית .1 של שנאים. עיין בתרשים שבאיור הזרם העובר דרך הסליל הראשוני יוצר שטף מגנטי (לפי חוק פאראדיי) דרך השדה המגנטי המשותף של הליבה, והוא משרה זרם, מתח ועכבה יחסיים בסליל המשני. הזרם והמתח שמתפתחים יהיו יחסיים ליחס הסלילים או הצימוד המגנטי שקיים בין הסלילים לבין הליבה. מכאן, שהעכבה של הסליל המשני היא פונקציה של ריבוע יחס הכריכות כפול .)1 העכבה של הסליל הראשוני (משוואה הם הזרם, המתח Z 1 - ו V 1, I 1 כאשר ו- V 2, I 2 , והעכבה של הסליל הראשוני הם הזרם, המתח והעכבה של הסליל Z 2 הוא מספר הכריכות בסליל N 1 , המשני הוא מספר הכריכות בסליל N 2 , הראשוני חיבורי הכניסה של הסליל 2 - ו 1 , המשני יהיו חיבורי 4 - ו 3 , הראשוני ולבסוף היציאה של הסליל המשני. עם זאת, בשנאי ממשי יש באופן מובנה

מבוא בעיקרו, שנאי אינו אלא שני נתיבים של מוליכים, או יותר, הקשורים ביניהם בשדה מגנטי משותף. כאשר שטף מגנטי משתנה מתפתח בתוך הליבה, כתוצאה מזרם חילופין שעובר דרך נתיב מוליך אחד, מושרה זרם בנתיב המוליך האחר. זרם מושרה זה יחסי ליחס של הצימוד המגנטי בין שני נתיבי ההולכה. היחס בין הצימוד המגנטי של הנתיבים המוליכים לבין הליבה קובע את המתח המושרה בנתיבי ההולכה הנוספים ומספק טרנספורמציה של העכבה (אימפדאנס) וגם העלאה או הורדה של המתח. אפשר להוסיף נתיבים מוליכים נוספים שכולם יכולים להיות עם יחסי צימוד שונים, על מנת לממש פונקציות שונות, וזו ) הם התקנים כה RF הסיבה ששנאי ת"ר ( מגוונים ורב-תכליתיים, אשר משמשים באופן נרחב בכל תעשיית הת"ר/ גלי המיקרו. מימוש נפוץ של שנאי ת"ר מורכב משני חוטים נפרדים, או יותר, מלופפים סביב ליבה מגנטית (או ליבת אוויר במקרה של תדירויות גבוהות), וזו הסיבה ששנאי ת"ר מתוארים לא פעם בתור היחס בין מספר הליפופים או הכריכות.

New-Tech Magazine l 54