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射頻陶瓷貼片電容測試

作者: 時間:2012-11-20 來源:網絡 收藏

中心議題:

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/259934.htm

貼片模型

夾具

解決方案:

網絡分析儀測量并結合一定的校準方法

目前廣泛應用于各種電路中的貼片因其尺寸和量均較小,沒有比較合適的儀器。我們應用微波網絡理論分析后,自行設計共面波導作為夾具,利用矢量網絡分析儀在高頻至射頻波段(300M~3000MHz)對射頻電容(尺寸約2.00mm×1.26mm×0.67mm,電容量0.5~7.5pF)進行了掃頻測量。

貼片電容模型

射頻電容的外形示意圖如圖1所示。

圖1貼片電容的外形圖

其等效模型如圖2所示。

圖2貼片電容等效模型

其中,C為電容,L為電極等效串聯(lián)電感,R為電極和介質交流漏電阻的等效串聯(lián)值,這樣,一個射頻電容的阻抗Z為:

測試夾具

本實驗使用特性阻抗Zc為50Ω的共面波導作為測試夾具,將待測電容橫跨接在共面波導的內外金屬條帶之間,其橫截面圖如圖3所示。并接在共面波導上的被測電容構成的雙端口網絡如圖4所示。

圖3測試夾具

圖4被測網絡

計算與結果

網絡分析儀測量并結合一定的校準方法(TRL)可算出電容的散射參數(shù)S21o由微波網絡理論可知:

取Z的虛部(電抗)X,運用實驗數(shù)據(jù)處理中的最小二乘法并由(1)式知,X的擬合模型為?L-1/?C。通過一系列頻點?i的測試計算數(shù)據(jù)Xi(i=1,2,.,n),尋找最優(yōu)的參數(shù)L和C使得:

現(xiàn)對5個標稱值已知的片式電容在300M~3000MHz的頻率范圍內測量,所得數(shù)據(jù)與生產廠家給出的電容標稱值進行比較,如表1所示。

由上表可見,片式電容的測量值均落在標稱值的容許誤差范圍內。

其中5號電容的測量計算電抗值X與擬合模型?L-1/?C的曲線如圖5所示。

圖5 5號電容的電抗測量點與擬合曲線

從上圖可以直觀地看出,被測電容的電抗符合模型所描述的規(guī)律。

采用掃頻法測量阻抗值并用最小二乘法擬合計算,不僅可以得出電容值,還可以得出等效串聯(lián)電感和電阻(由于生產廠家沒有給出相應的標稱值進行比較,這里不再列出)。應注意掃頻帶寬不宜過大,否則會因電容器內電介質的色散而使電容值有一定的變化,通??稍?G的頻寬內測量。

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