EMC小哥針對(duì)射頻天線ESD 防護(hù)方案從兩個(gè)角度分析:
1、根據(jù)頻率高低不同,在保證信號(hào)完整性的情況下,選擇小于此結(jié)電容的ESD二極管。
2、根據(jù)信號(hào)工作峰值電壓不同,選擇對(duì)應(yīng)Vrwm(反向工作電壓)或稍高Vrwm的ESD靜電元件。
在這個(gè)"萬物智聯(lián)"的時(shí)代,手機(jī)導(dǎo)航、無線耳機(jī)、智能家居這些我們每天使用的設(shè)備,都離不開重要部件——射頻天線。它就像電子設(shè)備的"信號(hào)收發(fā)員",負(fù)責(zé)把我們的語音、視頻、定位信息轉(zhuǎn)化成電磁波發(fā)送出去,同時(shí)接收來自四面八方的無線信號(hào)。
不同設(shè)備使用的信號(hào)頻道不同:手機(jī)通話使用的700-3500MHz頻段;車載導(dǎo)航依賴的GPS系統(tǒng)使用1175-1227MHz和1575MHz三個(gè)專用頻段;藍(lán)牙使用頻段為2.4 GHz,Wi-Fi頻段則主要在2.4 GHz、5 GHz和6GHz。工程師們?cè)O(shè)計(jì)這些天線時(shí),需要讓信號(hào)傳輸穩(wěn)定,確保我們刷視頻不卡頓、導(dǎo)航不偏移、智能家居隨時(shí)在線。
就像脫毛衣時(shí)的靜電,手機(jī)和智能手表的天線每天要經(jīng)歷數(shù)十次靜電"攻擊"。這些看不見的靜電電壓高達(dá)上千伏,當(dāng)天線越做越小時(shí),精密電路變得脆弱,一次靜電沖擊就可能導(dǎo)致故障。為這些精密天線設(shè)計(jì)防靜電保護(hù),成為設(shè)備可靠性的關(guān)鍵。
為應(yīng)對(duì)靜電威脅,工程師為天線加裝TVS防護(hù)元件。這個(gè)微型"安全閥"能在靜電突襲時(shí)瞬間導(dǎo)通,將上千伏的電流釋放掉,避免損壞核心芯片,讓設(shè)備經(jīng)得起日常摩擦靜電的考驗(yàn)。
選擇TVS我們要考慮選擇合適的Vrwm 的ESD二極管,射頻信號(hào)功率對(duì)應(yīng)的峰值電壓也不同,因此選擇TVS工作電壓也不同。下表是阻抗匹配為50Ω,不同射頻信號(hào)功率對(duì)應(yīng)的峰值電壓。
RF Power(dBm)功率 | Vrf(V)峰值電壓 |
20 | 3.16 |
25 | 5.62 |
30 | 10.00 |
31 | 11.22 |
32 | 12.59 |
33 | 14.13 |
34 | 15.85 |
35 | 17.78 |
36 | 19.95 |
50Ω系統(tǒng)不同功率對(duì)應(yīng)峰值電壓 |
上海雷卯EMC小哥匹配天線用的VRWM(反向工作電壓)有多種電壓, 從1.0V 到24V顆可以選擇。

應(yīng)用于天線系統(tǒng)的ESD二極管參數(shù)選擇需要關(guān)注的主要參數(shù):
ESD二極管 的VRWM電壓一定要高于信號(hào)的峰值最高電壓。
ESD 二極管抗靜電標(biāo)準(zhǔn)高于客戶要求標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)頻率,選擇低結(jié)電容CJ 的ESD, 避免影響天線收發(fā)信號(hào)失真。
考慮射頻信號(hào)接收IC能承受電壓范圍,如果承受電壓低,可以考慮用帶有Snapback(回掃)的ESD, 測試靜電防護(hù)更佳。
以下上海雷卯整理列出的可應(yīng)用于不同天線信號(hào)接口的ESD保護(hù)器件:
Part Number | Vrwm | VB(V) | VCmax@A | C(PF) | Features | ESD per IEC61000-4-2 (Air)/(Contact) | Package |
ULC0121CDN | 1.0 | 1.4 | 6V@4A | 0.35 | 1 CH.Bi. | ±15kV/±12kV | DFN0603 |
ULC0142CDN | 1.0 | 4 | 6V@6A | 0.65 | 1 CH.Bi. | ±22kV/±20kV | DFN1006 |
ULC01521CDN | 1.5 | 6 | 2.9V@4A | 0.2 | 1 CH.Bi. Snapback | ±15kV/±12kV | DFN0603 |
ULC0321C13 | 3.3 | 5 | 15V@3A | 0.13 | 1 CH.Bi. | ±20kV/±20kV | DFN0603 |
ULC0321CDNH | 3.3 | 4 | 5.5V@6A | 0.26 | 1 CH.Bi. Snapback | ±20kV/±15kV | DFN0603 |
ULC0322P10LV | 3.3 | 3.5 | 5V@10A | 0.6 | 1 CH.Bi. Snapback | ±30kV/±30kV | DFN0603 |
ULC0342P | 3.3 | 3.5 | 5V@10A | 0.6 | 1 CH.Bi. Snapback | ±30kV/±30kV | DFN1006 |
ULC0342CDNH | 3.3 | 4 | 5.5V@6A | 0.22 | 1 CH.Bi. Snapback | ±20kV/±15kV | DFN1006 |
ULC0521CDNH | 5 | 6 | 5.5V@6A | 0.26 | 1 CH.Bi. Snapback | ±20kV/±15kV | DFN0603 |
ULC0521C13 | 5 | 6 | 15V@3A | 0.13 | 1 CH.Bi. | ±20kV/±20kV | DFN0603 |
ULC0542CDNH | 5 | 8 | 6V@5A | 0.5 | 1 CH.Bi. Snapback | ±25kV/±20kV | DFN1006 |
ULC0542C | 5 | 6.5 | 25V@4A | 0.3 | 1 CH.Bi. | ±25kV/±22kV | DFN1006 |
ULC0511CDNH | 5 | 6 | 7V@9A | 0.3 | 1 CH.Bi. Snapback | ±25kV/±25kV | DFN1006 |
ULC0811CDN | 8 | 9.5 | 26V@3.5A | 0.3 | 1 CH.Bi. | ±25kV/±20kV | DFN1006 |
ULC1211CDNH | 12 | 13.3 | 14V@6A | 0.18 | 1 CH.Bi. lSnapback | ±15kV/±10kV | DFN1006 |
ULC1542C | 15 | 16.7 | 35V@2.5A | 0.3 | 1 CH.Bi. | ±30kV/±25kV | DFN1006 |
ULC1811CDN | 18 | 19.5 | 40V@2A | 0.3 | 1 CH.Bi. | ±25kV/±15kV | DFN1006 |
ULC1811CDNH | 18 | 22 | 6V@5A | 0.5 | 1 CH.Bi. Snapback | ±15kV/±15kV | DFN1006 |
ULC2411CDNLV | 24 | 25 | 40V@1A | 0.3 | 1 CH.Bi. | ±20kV/±20kV | DFN1006 |
ULC2442CS | 24 | 30 | 6V@5A | 0.5 | 1 CH.Bi. Snapback | ±15kV/±15kV | DFN1006 |
Leiditech雷卯電子致力于成為電磁兼容解決方案和元器件供應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)品牌,供應(yīng)ESD,TVS,TSS,GDT,MOV,MOSFET,Zener,電感等產(chǎn)品。雷卯擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì),能夠根據(jù)客戶需求提供個(gè)性化定制服務(wù),為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。
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