射频电容|微波电容在耦合上的应用

射频电容|微波电容在耦合上的应用

    耦合和隔直电路中的电容作用是把射频能量从电路的一部分转移到另一部分，电容接法是串联。
理论上，所有电容都能隔直。
但是，要想实现最大效率的射频能量传递，必须选择合适的耦合电容。

    连接于信号源和信号处理器电路或两级放大器之间，用以隔断直流电，让交流或脉动信号通过，使相邻的放大器直流工作点互不影响。

    耦合电容器就是用于耦合作用的电容器，耦合电容器的作用是将前级信号尽可能无损失的加到后级电路中，同时去掉不需要的直流信号。

   射频电容|微波电容射频微波电容器大量使用于两级放大器之间，所以又称为级间耦合电容。

    射频微波电路中耦合位置要求电容在载波频率范围内拥有最小的阻抗。
电容器在自串联谐振频率下阻抗最小，Z=ESR。

射频级间耦合电路

    射频级间耦合电容器需要重点关注以下参数：

1.根据传输信号频率选择电容器，使输出的信号频率处在电容器的串联谐振频率（FSR）±100MHz范围内，越接近FSR越好，FSR可以从说明书串联谐振曲线中找到。

2.根据耦合电容器使用位置的电路电压要求，选择合适尺寸相对应系列的电容器，如DLC70A470GW151XT、DLC70B200GW501XT、FSR大约2GHz，额定电压分别为150V和500V。

3.传输信号频率范围内电容器的ESR越小越好，一般要求小于0.1欧姆。

4.传输信号的频率要远离电容器的第一谐振频率FPR。

耦合应用分析

    客户使用频率1.03GHz-1.15GHz，采用DLC70B100pF电容器用于耦合，输出功率下降30%。

    70B 100pF电容阻抗分析，使用E4981A阻抗分析仪测试，其阻抗特性如下：

    FSR（第一串联谐振频率）：860MHz

    FPR（第一并联谐振频率）：1190MHz

结论Fab频带ESR小（<0.1欧姆）可用于耦合；

Fcd频带ESR急剧升高，不适用于耦合；

 70B100pF电容器S21曲线得出

FPR第一并联谐振频率M1=1.15GHz，此时插损明显变大。

电容器使用频率M2=1.10GHz频率以下，S21低于0.1dB。

客户使用频率1.03GHz-1.15GHz，刚好位于M1和M2之间，插损逐渐变大，导致功率输出随频率升高而快速下降。

射频电容|微波电容 综上，选择级间耦合电容必须首先关注电容器的第一并联谐振频率FPR。