Qual è la differenza tra una bobina RF e un induttore?

La maggior parte degli ingegneri ha familiarità con gli induttori, in quanto sono un elemento chiave in molti circuiti selettivi di frequenza. Un'applicazione per gli induttori, però, che potrebbe non essere così familiare, è come un'induttanza RF.

Una bobina RF è un induttore, ma la selettività di frequenza è semplicemente quella di far passare la corrente continua e bloccare tutto il resto.

In questa applicazione le solite figure di merito per gli induttori potrebbero non catturare adeguatamente le reali prestazioni desiderate dell'induttore.

Modello ideale

In molte applicazioni gli induttori sono usati per passare o bloccare segnali. Quando viene usato come bobina RF, un induttore dovrebbe passare solo la DC, tutto il resto è bloccato. Sfortunatamente, bloccare frequenze molto basse richiede un induttore molto grande. Come facciamo a scegliere un componente ideale?

Quando si progetta un filtro il Q, o fattore di qualità, di un induttore è molto importante e l'obiettivo è un componente ad alto Q. Quando si seleziona un'induttanza RF, un induttore ad alto Q non è sempre la scelta migliore. Alto Q significa bassa perdita, ma per un'induttanza RF una perdita maggiore significa un migliore isolamento. Questo significa che per una data induttanza, un'induttanza a Q inferiore ha più resistenza parassita di un'induttanza a Q elevato. Un'altra considerazione è che il Q è dipendente dalla frequenza, spesso pesantemente.

Migliore modello

Quando si sceglie un'induttanza RF, un alto valore di induttanza è solitamente desiderato. Per esempio, nel datasheet del LMH6521 si raccomanda un induttore con almeno 1uH di induttanza. Questo permette ai segnali a bassa frequenza di passare con un'attenuazione minima. Nel datasheet del LMH6515, la Figura 42 mostra l'impatto di diversi valori di induttore sulla risposta in frequenza. Un induttore di valore elevato di solito ha un livello abbastanza alto di capacità parassita e di conseguenza una bassa frequenza di auto-risonanza. A questo punto è importante leggere attentamente il datasheet. In teoria, un induttore si comporta come un condensatore quando viene usato al di sopra della frequenza di auto-risonanza (vedi grafico sotto). Questo può essere il caso per induttori ad alto Q, ma molte bobine RF hanno fili sottili per impacchettare una data induttanza in un piccolo spazio (vedi il modello migliore sotto). A causa dell'impatto dell'effetto pelle queste bobine RF spesso non hanno abbastanza capacità per contrastare la resistenza ad alta frequenza del filo. Questo significa che possono essere utili per una gamma di frequenza più ampia di quella indicata nel datasheet, a volte fino a diversi ordini di grandezza di frequenza più alta della frequenza di auto-risonanza indicata nel datasheet.