上海敏希電器廠家,主要生產(chǎn)繼電器模組,模塊繼電器,端子臺模組,PLC端子臺模組,光電耦合器模組,伺服線纜,I10線纜等產(chǎn)品。接下來我司小編來為大家講述—— 功分器和耦合器電路材料 許多各種不同的電路用于設計功分器(反過來用即是合路器)和耦合器,它們具有各種不同的形式。功分器有簡單的雙路功分以及復雜的N路功分,N視系統(tǒng)實際的需要而定。很多不同的定向耦合器以及其他類型的耦合器近些年來也有很大發(fā)展,包括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,它們有很多不同的形式和尺寸。
在這些電路設計中選擇合適的PCB材料有助于其達到更高的性能。 這些不同的電路類型都會折衷考慮設計的結構和性能,幫助設計者針對不同的應用選擇板材。威爾金森雙路功分器,是通過單一的輸入信號來提供雙路相等幅度和相位的輸出信號,實際上是一個“無耗”電路,設計使得其提供一對比原信號小3dB(或者說是原信號一半)的輸出信號(功分器每個端口的輸出功率是隨著輸出端口數(shù)的增加而減?。O啾葋碚f,阻性的雙路功分器則提供一對比原信號小6dB的輸出信號。阻性功分器中在每條支路增加的阻抗增加了損耗,但也增加了兩路信號之間的隔離。 和許多電路設計一樣,介電常數(shù)(Dk)一般都是選擇不同PCB材料的起點,并且功分器/功率合成器的設計者一般都傾向于采用高介電常數(shù)(Dk)的電路材料,因為這些材料相比于低介電常數(shù)材料來說可以在更小尺寸的電路上提供有效的電磁耦合。高介電常數(shù)的電路存在一個問題,即電路板中的介電常數(shù)存在各向異性或者說在x,y,z方向上電路板材的介電常數(shù)值均不同。在同一方向上的介電常數(shù)變化很大時,同樣很難得到阻抗均一的傳輸線。 保持阻抗不變性在實現(xiàn)功分器/合PLC端子臺模組路器特性時十分重要,介電常數(shù)(阻抗)的變化會導致電磁能量和功率分配的不均勻。幸運的是,存在具有優(yōu)越各向同性的商業(yè)PCB材料可以用于這些電路中,如來自羅杰斯公司的TMM? 10i電路材料。這些材料具有相對高的介電常數(shù)值9.8,并且在三個坐標軸方向上保持在9.8+/-0.245的水平上(在10GHz下測量)。這也可以理解成,功分器/合路器和耦合器的傳輸線中,均一的阻抗特性可以使得器件中電磁能量的分配恒定并且可測。對于更高介電常數(shù)的PCB材料,TMM 13i層壓板具有12.85的介電常數(shù)并且在三個軸的變化在+/-0.35以內(nèi)(10GHz)。
當然,在設計功分器/功率合成器以及耦合器時,恒定的介電常數(shù)以及阻抗特性只是PCB材料參數(shù)的其中之一需要考慮的。當設計功分器/合路器或耦合器電路時,小化插入損耗通常是一個重要的目標,理想情況下,一個雙路的威爾金森功分器可以提供給兩個輸出端口-3dB或一半的輸入電磁能量。實際上,每個功分器/合路器(和耦合器)電路都會有一定的插入損耗,通常依賴于頻率(當頻率升高損耗也升高),所以對于一個功分器/合路器的設計來說,PCB材料的選擇需要考慮如何控制,使得電路的插入損耗低。
在無源高頻器件如功分器/合路器或耦合器中,插入損耗實際上是很多損耗的總和,包括介質(zhì)損耗,導體損耗,輻射損耗以及泄露損耗。其中的一些損耗可以通過精心的電路設計來加以控制,它們也有可能依賴于PCB材料的特性并且可以通過合理地選擇PCB材料來使其損耗小。羅杰斯公司的PCB材料的泄露損耗是經(jīng)過小化處理的,比如,做傳輸線時,羅杰斯的板材為高體電阻率的,從而提供高隔離度降低了泄漏損耗。阻抗不匹配(即駐波比損耗)可以導致?lián)p耗,但是可以通過選擇恒定介電常數(shù)的PCB材料來減小。 小化損耗在設計高功率值的功分器/合路器和耦合器中非常關鍵,因為在高功率下?lián)p耗會轉(zhuǎn)化為熱量并消散在器件和PCB材料中,而熱量會對材料的介電常數(shù)值(和阻抗值)產(chǎn)生影響。