功分器和合路器是最常用\最常見(jiàn)的高頻部件,對(duì)于耦合器例如定向耦合器來(lái)說(shuō)也是這么。這些個(gè)部件用于功分、合路、耦合來(lái)自接收天線或系統(tǒng)內(nèi)里的高頻能+羭縷,且傷耗和泄漏細(xì)小。
PCB板料的挑選對(duì)于這些個(gè)部件成功實(shí)現(xiàn)所預(yù)想的性能來(lái)講是一個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)預(yù)設(shè)和加工功分器/合路器/耦合器時(shí),了解PCB材料的性能怎么樣影響這些個(gè)部件最后的性能是很有利的,例如:能夠幫忙對(duì)選定板料的一系列不一樣性能指標(biāo)做出限止,涵蓋頻率范圍,辦公帶寬,功率容積。
很多各種不一樣的電路用于預(yù)設(shè)功分器(反過(guò)來(lái)用即是合路器)和耦合器,他們具備各種不一樣的方式。功分器有簡(jiǎn)單的雙路功分以及復(fù)雜的N路功分,N視系統(tǒng)實(shí)際的需求而定。眾多不一樣的定向耦合器以及其它類型的耦合器近些年來(lái)也有非常大進(jìn)展,涵蓋威爾金森和阻性功分器以及蘭格耦合器和正交混合節(jié)電橋,他們有眾多不一樣的方式和尺寸。在這些個(gè)電路預(yù)設(shè)中挑選合宜的PCB材料有助于其達(dá)到最佳的性能。
這些個(gè)不一樣的電路類型都會(huì)折中思索問(wèn)題預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)和性能,幫忙預(yù)設(shè)者針對(duì)不一樣的應(yīng)用挑選板料。威爾金森雙路功分器,是經(jīng)過(guò)純一的輸入信號(hào)來(lái)供給雙路對(duì)等幅度和相位的輸出信號(hào),其實(shí)是一個(gè)“無(wú)耗”電路,預(yù)設(shè)要得其供給一相比較原信號(hào)小3dB(還是說(shuō)是原信號(hào)二分之一)的輸出信號(hào)(功分器每個(gè)端口的輸出功率是隨著輸出端口數(shù)的增加而減小)。相形來(lái)說(shuō),阻性的雙路功分器則供給一相比較原信號(hào)小6dB的輸出信號(hào)。阻性功分器中在每條支路增加的阻抗增加了傷耗,但也增加了兩路信號(hào)之間的隔離。
和很多電路預(yù)設(shè)同樣,介電常數(shù)(Dk)普通都是挑選不一樣PCB材料的起點(diǎn),況且功分器/功率合成器的預(yù)設(shè)者普通都傾向于認(rèn)為合適而使用高介電常數(shù)(Dk)的電路材料,由于這些個(gè)材料相形于低介電常數(shù)材料來(lái)說(shuō)可以在更小尺寸的電路上供給管用的電磁耦合。高介電常數(shù)的電路存在一個(gè)問(wèn)題,即電路板中的介電常數(shù)存在各向異性還是說(shuō)在x,y,z方上進(jìn)電路板料的介電常數(shù)字均不一樣。在同一方上進(jìn)的介電常數(shù)變動(dòng)非常大時(shí),一樣很不容易得到到阻抗均一的傳道輸送線。
維持阻抗不改變性別在成功實(shí)現(xiàn)功分器/合路器特別的性質(zhì)時(shí)非常關(guān)緊,介電常數(shù)(阻抗)的變動(dòng)會(huì)造成電磁力+羭縷和功率分配的翹棱均。幸運(yùn)的是,存在具備優(yōu)良各向同性的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)PCB材料可以用于這些個(gè)電路中,如來(lái)自羅杰斯企業(yè)的TMM? 10i電路材料。這些個(gè)材料具備相對(duì)高的介電常數(shù)字9.8,況且在三個(gè)坐標(biāo)軸方上進(jìn)維持在9.8+/-0.245的水準(zhǔn)上(在10GHz下勘測(cè))。這也可以了解成,功分器/合路器和耦合器的傳道輸送線中,均一的阻抗特別的性質(zhì)可以要得部件觸電磁力+羭縷的分配永恒固定況且可測(cè)。對(duì)于更高介電常數(shù)的PCB材料,TMM 13i層壓板具備12.85的介電常數(shù)況且在三個(gè)軸的變動(dòng)在+/-0.35以內(nèi)(10GHz)。
當(dāng)然,在預(yù)設(shè)功分器/功率合成器以及耦合器時(shí),永恒固定的介電常數(shù)以及阻抗特別的性質(zhì)只是PCB材料參變量的那里面之一需求思索問(wèn)題的。當(dāng)預(yù)設(shè)功分器/合路器或耦合器電路時(shí),最小化插進(jìn)去傷耗一般是一個(gè)關(guān)緊的目的,理想事情狀況下,一個(gè)雙路的威爾金森功分器可以提提供兩個(gè)輸出端口-3dB或二分之一的輸入電磁力+羭縷。其實(shí),每個(gè)功分器/合路器(和耦合器)電路都會(huì)有一定的插進(jìn)去傷耗,一般倚賴于頻率(當(dāng)頻率升高傷耗也升高),所以對(duì)于一個(gè)功分器/合路器的預(yù)設(shè)來(lái)說(shuō),PCB材料的挑選需求思索問(wèn)題怎么樣扼制,要得電路的插進(jìn)去傷耗最小。
在無(wú)源高頻部件如功分器/合路器或耦合器中,插進(jìn)去傷耗其實(shí)是眾多傷耗的全體,涵蓋媒介傷耗,導(dǎo)體傷耗,輻射傷耗以及泄漏傷耗。那里面的一點(diǎn)傷耗可以經(jīng)過(guò)專心的電路預(yù)設(shè)來(lái)加以扼制,他們也可能倚賴于PCB材料的特別的性質(zhì)況且可以經(jīng)過(guò)合理地挑選PCB材料來(lái)使其傷耗最小。羅杰斯企業(yè)的PCB材料的泄漏傷耗是通過(guò)最小化處置的,譬如,做傳道輸送線時(shí),羅杰斯的板料為高體電阻率的,因此供給高隔離度減低了泄露傷耗。阻抗不般配(即駐波比傷耗)可以造成傷耗,不過(guò)可以經(jīng)過(guò)挑選永恒固定介電常數(shù)的PCB材料來(lái)減小。
最小化傷耗在預(yù)設(shè)高功率值的功分器/合路器和耦合器中十分關(guān)鍵,由于在高功率下傷耗會(huì)轉(zhuǎn)化為卡路里并消散在部件和PCB材料中,而卡路里會(huì)對(duì)材料的介電常數(shù)字(和阻抗值)萌生影響。
總之,當(dāng)預(yù)設(shè)和加工高頻功分器/合路器和耦合器時(shí),PCB材料的挑選應(yīng)當(dāng)基于眾多不一樣的關(guān)鍵材料特別的性質(zhì),涵蓋介電常數(shù)字,材料媒介電常數(shù)的蟬聯(lián)性,背景因素如溫度,減小材料的傷耗涵蓋媒介傷耗和導(dǎo)體傷耗以及功率容積。針對(duì)具體的應(yīng)用挑選PCB材料有助于預(yù)設(shè)高頻功分器/合路器或耦合器時(shí)獲得成功。