Wideband RF Capacitor Mataas na pagganap

0402BB performance curve 1 - Pagkawala ng insertion at return loss

Insertion loss curve Return loss curve

Ang mga wideband capacitor at high-Q capacitor ay may parehong pisikal na istraktura: interleaved internal metal electrodes na naka-embed sa isang square ceramic body. Kaya bakit sila nagpapakita ng iba't ibang mga katangian ng pagganap? Ang mga figure 4 at 5 ay nagbibigay ng hindi bababa sa isang sagot: ang mga wideband capacitor ay lossy. Sa partikular, sa Figure 5, ang sapat na malalaking halaga ng Rp1 hanggang Rpn ay humahantong sa parallel resonance na may napakababang Q factor kapag ang reactance ay capacitive at ang lower-order na mga sanga ay inductive. Sa ilalim ng kondisyong ito, sa sapat na mataas na frequency, ang reactance ng C ay maaaring mapabayaan kumpara sa L, at ang circuit ay maaaring gawing simple tulad ng ipinapakita sa Figure 6. Gaya ng makikita, ang Figure 6 ay isang lumped circuit (low-pass filter) na humigit-kumulang sa isang seksyon ng isang transmission line, na ang katangian ng impedance na Ls​/Cg​ ms ay humigit-kumulang .

Fig.6 Pinasimple na lumped circuit — high-frequency equivalent circuit ng isang MLCC capacitor sa microstrip mounting (napakababang Q parallel resonance)

Bagama't napaka-flexible ng mga lumped circuit model, lalo na kapag ang mga component value ay maaaring magsama ng arbitrary frequency-dependent variation, ang pag-iingat ay dapat gamitin kapag inilalapat ang diskarteng ito sa mga wideband capacitor: ang modelong ito ay ad-hoc, na may heuristic na pag-uugali na nagmula sa kumbinasyon ng mga eksperimentong obserbasyon at "common-sense" na mga prinsipyo ng circuit (hal., series inductance, shunt etc.) mga pangunahing capacitor. Walang ibang paraan na mas malinaw na naglalarawan kung paano ang Lp​ - Cp​ na sangay ay bumubuo ng parallel resonance. Ang pagtatayo ng lumped circuit ay walang malinaw na pisikal na batayan at sa halip ay partikular na iniakma upang gayahin ang naobserbahang pagganap ng kuryente.

Sa katunayan, ang mahusay na pag-aalaga ay dapat gawin kapag gumagamit ng lumped circuit na mga modelo para sa mga capacitor na tumatakbo sa sapat na mataas na mga frequency - ngunit ang tanong pagkatapos ay arises: ano ang bumubuo ng isang "sapat na mataas na dalas"? Para sa tipikal na X7R dielectrics na ginagamit sa naturang mga bahagi, ang relatibong permittivity ay karaniwang 2500~3000. Nangangahulugan ito na ang 1/4λ frequency para sa 60mil na hangganan ay 1 GHz. Kaya, para sa isang 0402-sized na bahagi (40mil ang haba), ang 1/4λ frequency ay 1.5 GHz; para sa 20mil-long 0201 na bahagi, umabot ito sa 3 GHz. Samakatuwid, malinaw na upang ilarawan ang pag-uugali ng mga bahaging ito hanggang sa 50 GHz, kinakailangan ang isang distributed na modelo.

◆ Ibinahagi Electrical Model

Ang Figure 7 ay naglalarawan kung paano maaaring gumana ang isang perpektong, lossy na open-circuited series stub bilang isang wideband coupling element. Pansinin ang maliwanag na kabalintunaan sa prinsipyong ito: ang stub mismo ay lossy, ngunit paano ito magkakaroon ng kaunting epekto sa pangunahing linya? Ang sagot ay hangga't ang katangian ng impedance ng stub ay mas mababa kaysa sa pangunahing linya, ang pagkawala ng pagpapasok ng pangunahing linya ay magiging mababa din. Sa katunayan, kung ang stub ay may sapat na mataas at makinis na pagkawala, ang input impedance nito ay lalapit sa katangian nitong impedance.