Чому радіочастотні компоненти та кабелі все ще такі великі?

З появою ІС в останні десятиліття, схеми з часом зменшилися в розмірах. Однак, здається, що радіочастотні компоненти та з'єднання, з коаксіальним кабелем SMA, роз'ємами та компонентами, як у наведеному нижче, все ще є здоровенними та великими:

Чому вони не скоротилися? Чому не можна зменшити габарити, як ви бачите на боці цього підсилювача?

Чому не можна зменшити габарити, як ви бачите на боці цього підсилювача?

Все зводиться до характерного опору кабелю: -

Якщо ви підключите цифри, щоб отримати центральну товщину провідника (d), яка не є надзвичайно малою, розмір D не може бути низьким. Наприклад, якщо d = 1мм, то для відносної проникності 2,2, D повинно бути приблизно 3,4 мм, щоб отримати характеристичний опір 50 Ом. Потім поверх цього - товщина екрану і пластикове зовнішнє покриття.

Ці цифри зменшуються відносно пропорційно, але уявіть, що центральний провідник становить 0,1 мм - наскільки це надійно і скільки струму він може нести?

Для систем 75 ом та центрального провідника 1 мм розмір D повинен бути 6,5 мм (відносна проникність 2,2).

Характерний опір важливий лише в тому випадку, якщо ви цього не знали.

Оскільки цілі не однакові, ви в основному порівнюєте газонокосарку з вертольотом, що атакує.

ІК та компоненти в цілому зменшилися в розмірах за рахунок вдосконалення виробничих процесів та техніки, що дозволяють виготовляти дрібніші компоненти та покращувати обтяження або споживання електроенергії.

$\Omega$

РЧ-сигнали в ланцюгах не передаються кабелями SMA, а зазвичай мікросмужковими лініями або будь-якою іншою мініатюризованою технікою, але ціною властивостей, зазначених вище (надійність тощо)

Крім імпедансу, згаданого в інших відповідях: Тому що їм не потрібно, або іншими словами, попит на ринку не великий.

Я здебільшого маю на увазі предмети на кшталт того, з якого ви показали зображення. Вони здебільшого (якщо не для деяких не виключно) зустрічаються в лабораторіях або прототипуючих середовищах, де якість та справність оцінюються більше, ніж розмір. І якщо ви відкрили тестування, яке ви там показали, ви побачите, що коштуючи 100 баксів, це вже досить мало і має цілий діапазон (до 12 ГГц), з яким він повинен працювати.

Як говорив Енді, імпеданс - це дуже багато щодо фізичних відносин провідників один до одного, не тільки в коаксіальному режимі, але й на друкованій платі та в певній мірі з компонентами.

Мати там більше місця для хитання для компонентів лабораторного класу набагато важливіше, ніж розміщення їх у найменшому розмірі. Крім певних цінових націнок, ви, мабуть, хочете мати можливість замінити запобіжник / ТВС / будь-який захист, який вибухнув всередині нього, замість того, щоб купувати новий, якщо ви його неправильно поправили.

Отже, з цього також випливає, що для подібних пристроїв UFL coax - це нісенітниця, оскільки він нічого не отримує від вас.

Якщо ви озираєтесь, однак, на сучасне споживче обладнання, то ви бачите безліч крихітних прихильників UFL (приблизно кожен ноутбук або маршрутизатор з підтримкою Wi-Fi в наші дні використовує їх), але там у вас немає необхідності бути корисним у широкій смузі, і це має значення лише якщо відповідати характеристикам у дуже вузькій смузі.

Співвідношення внутрішнього та зовнішнього діаметра встановлюється потрібним характеристичним опором та використовуваними матеріалами. Для поведінки з низькою втратою, що має низьке відображення, ви хочете жорстко контролювати це співвідношення.

Ви можете зробити коаксиал меншим, але жорстко контролювати співвідношення розмірів стає складніше, втрата на метр кабелю стає більшою через більший опір, а обладнання стає менш надійним.

Якщо говорити про надійність, якщо ви хочете мати жировий кабель з низькими втратами, тоді ви хочете мати великий роз'єм для його роботи. Жирний кабель з невеликим роз'ємом на кінці - це ретрансляція для розбиття речей.

У лабораторії чи промислових умовах міцний, як правило, б'є малий. Йдеться не стільки про підключення та відключення відповідного кабелю, скільки про ненавмисне прикладання до нього сил під час роботи над іншими речами в цьому районі.

Ви можете зменшити загальний розмір системи, помістивши більше матеріалів на одній дошці або на декількох дошках в один і той же ящик, але це вимагає вашої гнучкості.

Ви можете легко використовувати коаксіальний діаметр 0,81 мм, але це досить втратно (3dB / m). Порівняйте з RF-9913 менше ніж 0,2 дБ / м, але більше нагадуючи діаметр 10 мм.

Всередині такого компактного пристрою, як ноутбук або бездротовий маршрутизатор, кілька сантиметрових кабелів, що втрачають, не є проблемою, але для більшої настройки продуктивність буде занадто великою.

Ми також використовуємо роз'єми BNC та бананові вилки / гнізда для тестового обладнання (можливо, конструкції епохи Другої світової війни чи старші), навіть для низьких частот. Іноді це для високої напруги, але часто це просто тому, що це стандарт, він працює досить добре в широкому діапазоні частот і напруг, і нікому не хочеться гнатися з адаптерами, щоб зібрати тестову установку.

Сила також відіграє роль. Устаткування РФ використовує стандартні роз'єми, і ці роз'єми можна розмістити в будь-якому місці від спокійного оточення нижньої сторони столу, аж до зовнішніх установок, де вони будуть піддаватися впливу вітру, дощу, снігу, морозу та будь-чого іншого, що погода кидає на них. Надійний роз'єм, що відповідає тим, що ви бачили, наприклад, підключення антени до бездротової картки PCMCIA, в цих умовах не протримався б день.

Наслідком, але не зазначеним, є течія. Сигнал 1,2 В на 0,1 Ом вимагає 12 Ампер на дроті 0,1 мм. Низькі напруги дуже чутливі до шуму. Ви можете розробити плату для ПК з відомими компонентами та 10 мм землею між відомими компонентами.

Наскільки корисним є дуже тонкий кабель завдовжки 12 мм, що з'єднує дві коробки. Ви повинні думати про системи та SNR. Що відбувається, коли опір дроту перевищує характерний опір дроту? Потужність - це напруга, поділене на опір. Поточні сполучені сигнали дуже чутливі до довжини та відображення. Ви хочете змінити інфраструктуру. (Подумайте про всі зміни, спричинені USB. Вони зменшили розмір роз'єму, але його все одно потрібно обробляти людськими пальцями. Спробуйте змінити середній роз'єм IPC у лабіринті 9X12 за шасі. Потрібно почати з краю та працюй свій шлях.