隔直旁路电容及扼流电感的取值.pdf

这里仅讨论电容及电感值的选取种类的选取, 则需要更多的工程实践,更多的 RF电路的经验 , 这里不再讨论从理论上讲, 隔直电容、旁路电容的容量应满足0/1C显然 ,在任何角频率下 ,C大 , 这在工程上是作不到的电容量究竟取多大是合理的呢？图1-5(a),(b)给出了隔直电容( 多数情况下, 这个电容又称为耦合电客) 和旁路电容的使用简化iR射频 单元CiR射频 单元C(a)(b)射频 单元iRRFC(c)ivLRCCVRFCCC(d)LRSR12图 1-5 耦合电容、旁路电容及RFC电感值的选取图 电容 C值的选取与RF电路的工作频率及使用场合有关图 1-5(a) 中,输入电压iv在电容C及iR上分压 , 电容C上分得的电压必须远小于iR上分得的电压, 这样 , 耦合电容对交流性能的影响才可以头忽略不计( 仅起隔离直流的作用) 由此 , 必须满足：iRC1011(1-2) 式(1-2) 给出的仅是一个范围, 真正的取值还是要依靠工程经验下面给出一个例子：工作频率为 100MHz,KRi1,C 的取值为这多大？设PFC1000,10159.128.6/10101000101002/(1/1126KC, 显然 ,1000PF 的取值是满足要求的。

但是, 如频率降为1MHz,1/ ωC =159Ω ,式(1-2) 的条件不满足 , 或者频率不变 ,Ri减小为 10Ω, 式 (1-2) 的条件也不满足上述分析充分说明,频率和与之相关的输入电阻( 阻抗 )iR是选取电容值的关键指标, 缺一不可电容值的取值是大于某临界值即可 , 并没有限定上限例如上例中, 取值为 10000PF、0.1 μF、1μF、10μF等等是否都可以 ,因为这些值更满足要求, 是否 C的取值愈大愈好呢？答案是否定的C值在较小电容的一定的取值范围内是可以的, 不是愈大愈好这是因为在一般情况下, 电容值愈大的电容高频损耗愈大, 很多大容量的电容不允许应用于RF 频段而且 ,容量大的电容价格也高,从经济角度看, 也没有这种必要但是, 任何事情都不是绝对的电子元器件的技术进步令人刮目相看 2006 年文献报导，己研制出可用于频率高达40GHz,容量为 1μF的电容器 , 当然价格不菲射频扼流圈—RFC在 RF电路中同样起了举足轻重的作用理论上,RFC 对交流电流呈现无穷大的阻抗, 即RFCL, 对直流电流呈现的直流电阻为零, 即直流电流畅通无阻RF电路工程中是做不到这些的,RFC 呈现有限的阻抗值, 而且具有直流电阻, 对流过的直流电流的大小有限制。

RFC电感值的选取类似于隔直电容器容量的选择, 应满足下式 ( 见图 1-5(c))：iRFCRL)105( (1-3) 这里同样给出一个例子工作频率为 100MHz,kRi1,RFCL取值为多大？设HLRFC22, 则iRFCRkL108.13102210100266, 满 足 要求显然 ,RFCL选取 10μH也能满足式 (1-3) 的要求 RFC电感线圈的选取更加要当心, 主要原因有二个 , 其一： RFC电感线圈是用漆包线或丝包线绕在铁氧体磁棒上而成( 频率很高时 , 是空心线圈 ), 线圈之间存在有较大的分布电容, 这些分布电容与LRFC一起形成了谐振回路, 他的谐振频率称自谐振频率工作频率低于自谐振频率, 电感线圈才呈现感性, 高于自谐振频率,电感线圈呈现容性, 等于自谐振频率时则呈现非常小的阻抗, 工作频率接近自谐振频率或高于自谐振频率 ,RFC 根本不能用作与扼流圈使用; 因此 ,RFC 的电感量愈小, 绕匝匝数愈少 , 分布电容也小 , 自谐振频率高, 工作频率也高 其二： RFC中一般都要通过直流电流, 通过的直流电流愈大 , 要求绕匝的线径愈粗, 绕制作的RFC电感量愈小。

综上所述,RFC 的电感量选择在满足式 (1-3) 的条件下 , 宁可选择小的电感量图 1-5(d) 是公用电源 π型去耦合电路,C1,C2的选择标准如下：LRC10111和SRC10112(1-4) 图 1-5(d) 中的 RFC电感量的选择原则如下：21211)105(CCCCLRFC (1-5) 满足式 (1-5) 的电源去耦合电路中的RFC电感量更小举例如下: 工作频率为100MHz,FCFC10,01. 021,59.1101001.0210186 1C设HLRFC1. 0, 则)59.110(8.62101. 010268 RFCL, 满足要求。