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Rogers RO4003 板材的實作

Chapter 3 平面式巴倫輸出級

3.5 Rogers RO4003 板材的實作

為了印證縮小化功率放大器輸出級平面式巴倫濾波器理論,因此我們 在 RO4003 板子上實作,以期達到在各種板材上都能實現縮小化輸出級平 面式巴倫濾波器,電路佈局如圖 3.19:

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圖 3.20 以 RO4003 所製作之巴倫濾波器。

由圖 3.20 我們可以看出,縮小化的巴倫實作出來後,的確是非常小 尺寸的電路,既使是 550MHz 這麼低的中心頻率,也能讓整個電路壓縮成 極小的尺寸,耦合線的寬度分別為 30mils 和 14mils,gap 寬度為 15mils,

電容選用 0603 的 20pF 和 25pF,使用 SONNET 的 EM 模擬如圖 3.21。

圖 3.21 巴倫濾波器的 EM 模擬響應。

可以看出,頻寬大約有 9%,由於用的是無損耗的金屬,故損耗在一分 二的正常損耗-3dB,相位除了在零點(由於拉傳輸線至埠 1,電感性的傳輸 線與電容共振而產生)附近有點亂掉,在通帶中則是維持完美的 180 度相

m1freq=

dB(S(1,1))=-2.999530.0MHz m2 freq=

dB(S(1,1))=-2.999530.0MHz m2 freq=

圖 3.22 實際製作電路量測之響應。

這組電路是使用 Agilent E5071B 4-port network analyzer 量測,

由於我們可以看到通帶的中心頻率是正確的落在 550MHz,S11 也看的出有 兩段下沉,但因為損耗較大,似乎快連成一個下沉了,S21 和 S31 幾乎是

相同的,相位也都在通帶中有很好的相差 180 度的表現,在零點處也如預 期有點混亂,只是損耗較大,比原本一定會有的-3dB 又再多了-3dB,除了 金屬本身的損耗,頻寬變小也是損耗增加的原因,原本 9%的頻寬變到約 6%,估計是由電容值不準確所造成的誤差,電容本身就會有的±數百分比 的誤差加上頻率影響,造成電容值不準確,以致頻寬變窄,損耗增加。

Chapter 4

更加簡易,更好掌握;在試過微帶線的巴倫製作後,共平面波導(Coplanar Waveguide)的製作方式也許更適合在晶片上製作微波電路,因為最上層的 metal 6 比起下層的 metal 1 到 metal 5 有著更好的導電度;最後則是當 真的要在單系統晶片(SOC)上銜接功率放大器,也是要做一些接軌和佈局 的考量。

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