现在广泛运用于各种射频电路中的贴片电容因其尺度和电容量均较小,没有比较适宜的射频段测验仪器。咱们运用微波网络理论剖析后,自行设计共面波导作为测验夹具,运用射频矢量网络剖析仪在高频至射频波段(300M~3000MHz)对射频陶瓷贴片电容(尺度约2.00mm×1.26mm×0.67mm,电容量0.5~7.5pF)进行了扫频丈量。
贴片电容模型
射频陶瓷贴片电容的外形示意图如图1所示。
图1、贴片电容的外形图
其等效模型如图2所示。
图2、贴片电容等效模型
其间,C为电容,L为电极等效串联电感,R为电极和介质沟通漏电阻的等效串联值,这样,一个射频电容的阻抗Z为:
测验夹具
本试验运用特性阻抗Zc为50Ω的共面波导作为测验夹具,将待测电容横跨接在共面波导的表里金属条带之间,其横截面图如图3所示。并接在共面波导上的被测电容构成的双端口网络如图4所示。
图3、测验夹具
图4、被测网络
核算与成果
网络剖析仪丈量并结合必定的校准办法(TRL)可算出电容的散射参数S21o由微波网络理论可知:
取Z的虚部(电抗)X,运用试验数据处理中的最小二乘法并由(1)式知,X的拟合模型为?L-1/?C。经过一系列频点?i的测验核算数据Xi(i=1,2,.,n),寻觅最优的参数L和C使得:
现对5个标称值已知的片式电容在300M~3000MHz的频率范围内丈量,所得数据与生产厂家给出的电容标称值进行比较,如表1所示。
由上表可见,片式电容的丈量值均落在标称值的容许差错范围内。
其间5号电容的丈量核算电抗值X与拟合模型?L-1/?C的曲线如图5所示。
图5、5号电容的电抗丈量点与拟合曲线
从上图能够直观地看出,被测电容的电抗契合模型所描绘的规则。
选用扫频法丈量阻抗值并用最小二乘法拟合核算,不只能够得出电容值,还能够得出等效串联电感和电阻(因为生产厂家没有给出相应的标称值进行比较,这儿不再列出)。应留意扫频带宽不宜过大,否则会因电容器内电介质的色散而使%&&&&&%值有必定的改变,一般可在3G的频宽内丈量。