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利用矢量网络分析仪对射频陶瓷贴片电容的扫频测量目前广泛应用于各种射频电路中的贴片电容因其尺寸和电容量均较小,没有比较合适的射频段测试仪器我们应用微波网络理论分析后,自行设计共面波导作为测试夹具,利用射频矢量网络分析仪在高频至射频波段对射频陶瓷贴片电容尺寸约300M-3000MHZ
2.00mmX电容量进行了扫频测量
1.26mmX
0.67mm,
0.5〜
7.5pF贴片电容模型射频陶瓷贴片电容的外形示意图如图所示1图、贴片电容的外形图1其等效模型如图所示2RC L_—11——图、贴片电容等效模型2其中,为电容,为电极等效串联电感,为电极和介质交流漏电阻的等效串联c LR值,这样,一个射频电容的阻抗为Zr\十⑴Z=R+j cxL-测试夹具本实验使用特性阻抗为的共面波导作为测试夹具,将待测电容横跨接在共Zc50面波导的内外金属条带之间,其横截面图如图所示并接在共面波导上的被测3电容构成的双端口网络如图所示4企同集带介侦猛片Cr图、测试夹具3图、被测网络4计算与结果网络分析仪测量并结合一定的校准方法可算出电容的散射参数TRL由微波网络理论可知S21o乙Z=产乙21-S”取的虚部电抗运用实验数据处理中的最小二乘法并由⑴式知,的拟合模型Z X,X为通过一系列频点?的测试计算数据,寻找最优的参数和LT/C iXii=l,2,.n,L C使得X.现对个标称值已知的片式电容在的频率范围内测量,所得数据5300M〜3000MHz与生产厂家给出的电容标称值进行比较,如表所示1我电容标称值比较i钊林称值SF测摄值DF1C—H1a
521.O±Q
51.032O±Q521462±Q
56157.5±Q
57.6由上表可见,片式电容的测量值均落在标称值的容许误差范围内其中号电容的测量计算电抗值与拟合模型的曲线如图所示5X LT/C5图、号电容的电抗测量点与拟合曲线55从上图可以直观地看出,被测电容的电抗符合模型所描述的规律采用扫频法测量阻抗值并用最小二乘法拟合计算,不仅可以得出电容值,还可以得出等效串联电感和电阻(由于生产厂家没有给出相应的标称值进行比较,这里不再列出)应注意扫频带宽不宜过大,否则会因电容器内电介质的色散而使电容值有一定的变化,通常可在的频宽内测量3G骆超艺陈赐海黄振宇肖芬,厦门大学物理系woxr。