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选择合适射频PCB板材以减小相位噪声
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作者:
admin
时间:
2019-9-27 15:10
标题:
选择合适射频PCB板材以减小相位噪声
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长期以来，相位噪声是振荡器、频率合成器以及雷达和通信接收器等高频系统的一个重要参数。许多著作或论文中提到的抑制相位噪声方法都通过减小不同类型振荡器或频率合成器的相位噪声来实现。然而在实现低相位噪声性能过程中，
PCB
材料的作用常被忽视。在电路设计中，
PCB
材料的选用对于信号单边相位噪声的值有极大的影响。了解
PCB
材料及与相位噪声相关的参数将对在某一给定频率选择某一特性电路层压板实现低相位噪声的电路设计大有裨益。
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为低相位噪声的应用选用不同的层压板材料时，应该对比哪些电路材料参数呢？简单的说，有助于降低相位噪声的电路材料必须具备优良的介电常数及温度特性。相比于介电常数的取值，同一块板上介电常数的均一性以及多板之间介电常数的均一性将显得更加重要。
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在单个电路板上，介电常数的差异将导致传输线、接口及电路其他部分产生额外的阻抗差异。在预期获得低相位噪声的振荡器设计中，介电常数的过度差异将使得振荡器中的有源器件（比如高电子迁移率的晶体管器件）产生额外的阻抗差异从而产生更高的相位噪声。在选取低相位噪声电路材料时，选用介电常数极小偏差的材料是设计的基本出发点。罗杰斯公司提供非常小的
Dk
偏差
PCB
材料，如
RO4835
?碳氢化合物陶瓷层压板，在
10GHz
时
Z
向的介电常数值
Dk
为
3.48
，
Dk
偏差为±
0.05
。这种
Dk
均一的，偏差非常小的材料有利于维持高频电路阻抗的均一性，以避免阻抗失配引起的相位噪声。
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相位噪声会对许多不同电路系统的性能产生极大的影响。在通信系统中，相位噪声会扰乱数字调制；在雷达系统中，相位噪声会降低接受目标信息的准确率。电路中相位噪声受许多不同因素的影响，包括电路振荡器中使用的有源器件的偏置条件，也包括
PCB
材料的影响。选择
PCB
材料时需要记住“稳定性”一词。
PCB
材料能够减小相位噪声（或者说至少不增加），这种稳定性既包括介电常数随温度变化的稳定性，也包括利于降低热噪声的高效的材料热传导性。维持电路板中热流耗散的均一有利于实现介电常数的稳定性以及降低相位噪声所需要的其他的热条件的稳定性。当然，任何
PCB
材料的选用都是对不同参数综合权衡。然而，选取具备极小的介电常数偏差和良好热量控制特征的
PCB
材料是一个非常好的出发点。
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