射頻天線ESD防護多方案設計
1、根據頻率高低不同,在保證信號完整性的情況下，選擇小于此結電容的ESD二極管。
2、根據信號工作峰值電壓不同，選擇對應Vrwm(反向工作電壓)或稍高Vrwm的ESD靜電元件。
在這個"萬物智聯"的時代，手機導航、無線耳機、智能家居這些我們每天使用的設備，都離不開重要部件——射頻天線。它就像電子設備的"信號收發員"，負責把我們的語音、視頻、定位信息轉化成電磁波發送出去，同時接收來自四面八方的無線信號。
不同設備使用的信號頻道不同：手機通話使用的700-3500MHz頻段;車載導航依賴的GPS系統使用1175-1227MHz和1575MHz三個專用頻段;藍牙使用頻段為2.4 GHz，Wi-Fi頻段則主要在2.4 GHz、5 GHz和6GHz。工程師們設計這些天線時，需要讓信號傳輸穩定，確保我們刷視頻不卡頓、導航不偏移、智能家居隨時在線。
就像脫毛衣時的靜電，手機和智能手表的天線每天要經歷數十次靜電"攻擊"。這些看不見的靜電電壓高達上千伏，當天線越做越小時，精密電路變得脆弱，一次靜電沖擊就可能導致故障。為這些精密天線設計防靜電保護，成為設備可靠性的關鍵。
為應對靜電威脅，工程師為天線加裝TVS防護元件。這個微型"安全閥"能在靜電突襲時瞬間導通，將上千伏的電流釋放掉，避免損壞核心芯片，讓設備經得起日常摩擦靜電的考驗。
選擇TVS我們要考慮選擇合適的Vrwm 的ESD二極管，射頻信號功率對應的峰值電壓也不同，因此選擇TVS工作電壓也不同。下表是阻抗匹配為50Ω，不同射頻信號功率對應的峰值電壓。
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系統不同功率對應峰值電壓 | |
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。
應用于天線系統的ESD二極管參數選擇需要關注的主要參數：
ESD二極管 的VRWM電壓一定要高于信號的峰值最高電壓。
ESD 二極管抗靜電標準高于客戶要求標準。
根據頻率，選擇低結電容CJ 的ESD, 避免影響天線收發信號失真。
考慮射頻信號接收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, 測試靜電防護更佳。
以下上海雷卯整理列出的可應用于不同天線信號接口的ESD保護器件：
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 | 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 | 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領導品牌，供應ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，電感等產品。雷卯擁有一支經驗豐富的研發團隊，能夠根據客戶需求提供個性化定制服務，為客戶提供最優質的解決方案。
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