DC-Sperrkondensatoren - Welcher Wert soll gewählt werden?

Ich bin gerade dabei, Teile für eine LNA-Karte (2,4 GHz, basierend auf dem Broadcom / Avago MGA-635P8) zu bestellen. Ich habe die Komponentenliste des Herstellers im Datenblatt für das Evaluierungsboard befolgt.

Sie verwenden einen 1000pF DC-Sperrkondensator. Ich habe mich gefragt, warum man in einem 50Ω-System einen so großen Wert verwenden würde, wenn die Betriebsfrequenz 2,3 GHz bis 4 GHz beträgt. Würde die Verwendung eines kleineren Werts nicht die Rauschleistung verbessern, da die Bandbreite des Systems verringert wird? Gibt es einen anderen Grund, warum ich einen so hohen Kapazitätswert wählen würde?

Die Eigenresonanzfrequenz (SRF) einer Gleichstromkopplungskappe macht nicht das, was Sie vielleicht denken. Denken Sie darüber nach: SRF ist das Ergebnis der Induktivität der Kappe und ihres Kapazitätswerts.

In einer Entkopplungsanwendung möchten Sie natürlich eine niedrige Induktivität. Die SRF der Kappe allein bedeutet jedoch nichts. Es ist die SRF der montierten Kappe, die zählt, auch über die Induktivität usw. Das Datenblatt SRF ist nur eine Spezifikation, die Ihnen die maximale HF-Leistung angibt, die Sie von Ihrer Kappe erwarten können, wenn Sie sie montieren perfekt (wie bei magischen nicht-induktiven Durchkontaktierungen).

Dies wäre hier der Fall bei C3, C4, C5, C6.

In einer DC-Kopplungsanwendung sieht das jetzt anders aus. Beachten Sie, dass die Kappe in Reihe mit der Übertragungsleitung liegt. Es hat auch die gleiche Breite wie die Kupferspur Ihrer Übertragungsleitung und ist sehr flach (0,5 mm Höhe).

Da die Kappe direkt auf der Leiterplattenoberfläche montiert ist und ihre Platten sehr tief auf der Leiterplatte sitzen und fast mit der Leiterbahn ausgerichtet sind, verhält sie sich so, als wäre sie Teil der Leiterplatte. Die zusätzliche Induktivität, die es im Vergleich zum Fall "kein Kondensator" hinzufügt, ist viel kleiner als seine tatsächliche Induktivität.

Kondensator SRF spielt hier keine Rolle. Was zählt, ist der Unterschied zwischen einem geraden Stück Spur und dem Kondensator. Dieser Unterschied ist sehr gering. Es hängt nicht vom Wert der Kappe ab, sondern nur von ihren Abmessungen. Wenn es beispielsweise groß ist, hat es eine stärkere parasitäre Kapazität mit umgebenden GND-Spuren, was zu einer leichten Impedanzdiskontinuität führt.

Die Kappe ist in Reihe mit der Übertragungsleitung geschaltet, sodass die Resonanzen, über die Sie sich Sorgen machen würden, darin bestehen würden, einen LC-Tank mit L1 / C3 herzustellen oder ihn mit Ihrer Übertragungsleitungsinduktivität in Resonanz zu bringen, solche Dinge, aber das hat nichts zu tun mit dem SRF der nackten Kappe.

Außerdem fließt der Strom in Ihrer Übertragungsleitung in dem Kupfer, das dem umgebenden Boden am nächsten liegt. Da sich darunter eine Masseebene befindet, konzentriert sich der Strom auf die untere Oberfläche der Leiterbahn, und bei sehr hoher Frequenz fließt der Strom nur durch die Platten des Kondensators, die der Leiterplatte am nächsten liegen. Dies ändert den Cap-Wert ein wenig, auch den ESR ... ein weiterer Grund, ein winziges und unauffälliges Teil zu verwenden.

Sie können problemlos einen kleineren Kondensator mit einer Resonanz unter oder bei 2,4 GHz verwenden.

Sie können Murata Sim-Surfing verwenden, um Ihre bevorzugte Kappe zu finden. Die Verwendung einer 1nF-Kappe dient zur Abdeckung eines größeren Frequenzbandes.

Sie werden Ihre Rauschleistung nicht verbessern, da Sie sich im Allgemeinen nicht auf die Verstärkungsblock- / LNA-Bandbreite verlassen, um das Rauschen zu filtern. Sie verwenden dafür einen Filter.