功分器和合路器是最常用\最常見的高頻部件,對于耦合器例如定向耦合器來說也是這么。這些個部件用于功分、合路、耦合來自接收天線或系統內里的高頻能+羭縷,且傷耗和泄漏細小。
PCB板料的挑選對于這些個部件成功實現所預想的性能來講是一個關鍵因素。當預設和加工功分器/合路器/耦合器時,了解PCB材料的性能怎么樣影響這些個部件最后的性能是很有利的,例如:能夠幫忙對選定板料的一系列不一樣性能指標做出限止,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設功分器(反過來用即是合路器)和耦合器,他們具備各種不一樣的方式。功分器有簡單的雙路功分以及復雜的N路功分,N視系統實際的需求而定。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也有非常大進展,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電橋,他們有眾多不一樣的方式和尺寸。在這些個電路預設中挑選合宜的PCB材料有助于其達到最佳的性能。
這些個不一樣的電路類型都會折中思索問題預設的結構和性能,幫忙預設者針對不一樣的應用挑選板料。威爾金森雙路功分器,是經過純一的輸入信號來供給雙路對等幅度和相位的輸出信號,其實是一個“無耗”電路,預設要得其供給一相比較原信號小3dB(還是說是原信號二分之一)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的增加而減小)。相形來說,阻性的雙路功分器則供給一相比較原信號小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傷耗,但也增加了兩路信號之間的隔離。
和很多電路預設同樣,介電常數(Dk)普通都是挑選不一樣PCB材料的起點,況且功分器/功率合成器的預設者普通都傾向于認為合適而使用高介電常數(Dk)的電路材料,由于這些個材料相形于低介電常數材料來說可以在更小尺寸的電路上供給管用的電磁耦合。高介電常數的電路存在一個問題,即電路板中的介電常數存在各向異性還是說在x,y,z方上進電路板料的介電常數字均不一樣。在同一方上進的介電常數變動非常大時,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現功分器/合路器特別的性質時非常關緊,介電常數(阻抗)的變動會造成電磁力+羭縷和功率分配的翹棱均。幸運的是,存在具備優良各向同性的經濟活動PCB材料可以用于這些個電路中,如來自羅杰斯企業的TMM? 10i電路材料。這些個材料具備相對高的介電常數字9.8,況且在三個坐標軸方上進維持在9.8+/-0.245的水準上(在10GHz下勘測)。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可以要得部件觸電磁力+羭縷的分配永恒固定況且可測。對于更高介電常數的PCB材料,TMM 13i層壓板具備12.85的介電常數況且在三個軸的變動在+/-0.35以內(10GHz)。
當然,在預設功分器/功率合成器以及耦合器時,永恒固定的介電常數以及阻抗特別的性質只是PCB材料參變量的那里面之一需求思索問題的。當預設功分器/合路器或耦合器電路時,最小化插進去傷耗一般是一個關緊的目的,理想事情狀況下,一個雙路的威爾金森功分器可以提提供兩個輸出端口-3dB或二分之一的輸入電磁力+羭縷。其實,每個功分器/合路器(和耦合器)電路都會有一定的插進去傷耗,一般倚賴于頻率(當頻率升高傷耗也升高),所以對于一個功分器/合路器的預設來說,PCB材料的挑選需求思索問題怎么樣扼制,要得電路的插進去傷耗最小。
在無源高頻部件如功分器/合路器或耦合器中,插進去傷耗其實是眾多傷耗的全體,涵蓋媒介傷耗,導體傷耗,輻射傷耗以及泄漏傷耗。那里面的一點傷耗可以經過專心的電路預設來加以扼制,他們也可能倚賴于PCB材料的特別的性質況且可以經過合理地挑選PCB材料來使其傷耗最小。羅杰斯企業的PCB材料的泄漏傷耗是通過最小化處置的,譬如,做傳道輸送線時,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,不過可以經過挑選永恒固定介電常數的PCB材料來減小。
最小化傷耗在預設高功率值的功分器/合路器和耦合器中十分關鍵,由于在高功率下傷耗會轉化為卡路里并消散在部件和PCB材料中,而卡路里會對材料的介電常數字(和阻抗值)萌生影響。
總之,當預設和加工高頻功分器/合路器和耦合器時,PCB材料的挑選應當基于眾多不一樣的關鍵材料特別的性質,涵蓋介電常數字,材料媒介電常數的蟬聯性,背景因素如溫度,減小材料的傷耗涵蓋媒介傷耗和導體傷耗以及功率容積。針對具體的應用挑選PCB材料有助于預設高頻功分器/合路器或耦合器時獲得成功。