薄膜射頻/微波定向耦合器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用詳解

在電子工程的高頻領(lǐng)域，射頻和微波定向耦合器是非常關(guān)鍵的元件，它們?cè)?a target="_blank">信號(hào)處理、通信系統(tǒng)等方面有著廣泛的應(yīng)用。今天我們就來(lái)深入了解一下CP0302/CP0402/CP0603/CP0805和DB0603N/DB0805 3dB 90°系列的薄膜射頻/微波定向耦合器。

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一、ITF技術(shù)與產(chǎn)品概述

（一）ITF技術(shù)特點(diǎn)

該系列耦合器采用了集成薄膜（ITF）多層技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯著，它能夠制造出尺寸小巧的元件，同時(shí)具備出色的高頻性能。而且其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，能夠適應(yīng)可靠的自動(dòng)裝配過(guò)程，為大規(guī)模生產(chǎn)提供了保障。

（二）產(chǎn)品通用特性

• 尺寸小巧：以CP0805為例，其尺寸為2.03±0.1mm（長(zhǎng)）×1.55±0.1mm（寬）×0.98±0.1mm（高）。如此小的尺寸在如今追求小型化的電子設(shè)備中具有很大的優(yōu)勢(shì)。
• 頻率范圍廣：可覆蓋800MHz - 3GHz的頻率范圍，能兼容各種類型的高頻無(wú)線系統(tǒng)。這使得它在移動(dòng)通信、衛(wèi)星電視接收、GPS、車輛定位系統(tǒng)以及無(wú)線局域網(wǎng)等領(lǐng)域都能大顯身手。
• 阻抗與功率：特性阻抗為50Ω，功率額定值為3W連續(xù)，能滿足大多數(shù)高頻電路的基本要求。
• 溫度適用性：工作和存儲(chǔ)溫度范圍為 -40°C 到 +85°C，這一寬溫度范圍保證了產(chǎn)品在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性能。

二、不同布局類型與性能參數(shù)

（一）布局類型多樣

該系列耦合器有多種布局類型，如Type: A的Sub-Type為A、B、C、D、E；Type: B的Sub-Type為A、B、C。不同的布局類型在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)具體的電路設(shè)計(jì)需求進(jìn)行選擇。

（二）性能參數(shù)差異

從這些參數(shù)中我們可以看出，不同布局類型在不同頻率范圍內(nèi)的耦合度、插入損耗和電壓駐波比都有所不同。工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和性能要求來(lái)選擇合適的布局類型。

三、特殊型號(hào)與性能

（一）VHF與UHF定向耦合器

• VHF定向耦合器CP0805L0155ASTR：工作頻率為155MHz，耦合度為17.1±1dB，回波損耗為24dB，插入損耗最大值為0.35dB，方向性為22dB。適用于甚高頻通信系統(tǒng)。
• UHF定向耦合器CP0805L0436BSTR：頻率范圍為403 - 470MHz，耦合度為15.85±1dB，回波損耗為35dB，插入損耗最大值為0.25dB，方向性為22dB。在超高頻通信中有較好的表現(xiàn)。

四、測(cè)試夾具與測(cè)量方法

（一）測(cè)試夾具介紹

對(duì)于CP0805和CP0603系列的定向耦合器，專門設(shè)計(jì)了ITF測(cè)試夾具。該夾具采用FR4多層基板，具有50Ω微帶線作為導(dǎo)電線，中間層有接地平面，與微帶線距離為0.2mm。連接器為SMA類型（母頭），型號(hào)為‘Johnson Components Inc.’的142 - 0701 - 881。

（二）測(cè)量步驟

在測(cè)量元件時(shí)，可以將其焊接或用非金屬棒按壓，確保四個(gè)端口與相應(yīng)的焊盤接觸。測(cè)量耦合度（和回波損耗）時(shí)，將元件放在端口1和端口2的焊盤上，使用兩個(gè)SMA 50Ω終端（公頭）將未連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口終端，然后將網(wǎng)絡(luò)分析儀連接到這兩個(gè)端口。將元件在焊盤上旋轉(zhuǎn)90°，可以測(cè)量第二個(gè)參數(shù)（插入損耗）。

五、質(zhì)量檢驗(yàn)與注意事項(xiàng)

（一）質(zhì)量檢驗(yàn)

成品零件會(huì)進(jìn)行100%的電氣參數(shù)和外觀特性測(cè)試。每個(gè)生產(chǎn)批次還會(huì)進(jìn)行抽樣評(píng)估，包括在85°C、85%相對(duì)濕度下測(cè)試160小時(shí)的靜態(tài)濕度測(cè)試，以及在125°C下測(cè)試4小時(shí)的耐久性測(cè)試。

（二）終端處理

終端采用鎳/焊料涂層（Sn，Pb），兼容回流焊、波峰焊、汽相焊和手工焊接等自動(dòng)焊接技術(shù)。需要注意的是，元件必須將白色（氧化鋁）面朝下安裝在電路板上。

（三）免責(zé)聲明

在下單前，一定要仔細(xì)閱讀產(chǎn)品目錄中包含的重要信息和免責(zé)聲明，也可以在www.avx.com/disclaimer/上在線查看。

在實(shí)際的電子工程設(shè)計(jì)中，我們需要綜合考慮這些耦合器的各種特性和參數(shù)，根據(jù)具體的項(xiàng)目需求做出合理的選擇。大家在使用這些耦合器的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)一些獨(dú)特的問(wèn)題或者有什么特別的經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。