射頻電容|微波電容在耦合上的應(yīng)用
耦合和隔直電路中的電容作用是把射頻能量從電路的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,電容接法是串聯(lián)。理論上,所有電容都能隔直。但是,要想實(shí)現(xiàn)大效率的射頻能量傳遞,必須選擇合適的耦合電容。
連接于信號(hào)源和信號(hào)處理器電路或兩級(jí)放大器之間,用以隔斷直流電,讓交流或脈動(dòng)信號(hào)通過,使相鄰的放大器直流工作點(diǎn)互不影響。
耦合電容器就是用于耦合作用的電容器,耦合電容器的作用是將前級(jí)信號(hào)盡可能無損失的加到后級(jí)電路中,同時(shí)去掉不需要的直流信號(hào)。
射頻電容|微波電容射頻微波電容器大量使用于兩級(jí)放大器之間,所以又稱為級(jí)間耦合電容。
射頻微波電路中耦合位置要求電容在載波頻率范圍內(nèi)擁有小的阻抗。電容器在自串聯(lián)諧振頻率下阻抗小,Z=ESR。
射頻級(jí)間耦合電路
射頻級(jí)間耦合電容器需要重點(diǎn)關(guān)注以下參數(shù):
1.根據(jù)傳輸信號(hào)頻率選擇電容器,使輸出的信號(hào)頻率處在電容器的串聯(lián)諧振頻率(FSR)±100MHz范圍內(nèi),越接近FSR越好,F(xiàn)SR可以從說明書串聯(lián)諧振曲線中找到。
2.根據(jù)耦合電容器使用位置的電路電壓要求,選擇合適尺寸相對(duì)應(yīng)系列的電容器,如DLC70A470GW151XT、DLC70B200GW501XT、FSR大約2GHz,額定電壓分別為150V和500V。
3.傳輸信號(hào)頻率范圍內(nèi)電容器的ESR越小越好,一般要求小于0.1歐姆。
4.傳輸信號(hào)的頻率要遠(yuǎn)離電容器的第一諧振頻率FPR。
耦合應(yīng)用分析
客戶使用頻率1.03GHz-1.15GHz,采用DLC70B100pF電容器用于耦合,輸出功率下降30%。
70B 100pF電容阻抗分析,使用E4981A阻抗分析儀測(cè)試,其阻抗特性如下:
FSR(第一串聯(lián)諧振頻率):860MHz
FPR(第一并聯(lián)諧振頻率):1190MHz
結(jié)論Fab頻帶ESR小(<0.1歐姆)可用于耦合;
Fcd頻帶ESR急劇升高,不適用于耦合;
70B100pF電容器S21曲線得出
FPR第一并聯(lián)諧振頻率M1=1.15GHz,此時(shí)插損明顯變大。
電容器使用頻率M2=1.10GHz頻率以下,S21低于0.1dB。
客戶使用頻率1.03GHz-1.15GHz,剛好位于M1和M2之間,插損逐漸變大,導(dǎo)致功率輸出隨頻率升高而快速下降。
射頻電容|微波電容 綜上,選擇級(jí)間耦合電容必須首先關(guān)注電容器的第一并聯(lián)諧振頻率FPR。