【技术大神】可输入500W脉冲波的0603封装负载电阻在平衡式限放中的应用
一、工作原理
限幅低噪放是通信系统、雷达、电子对抗等接收机的重要组成部分，其性能直接决定了接收机的灵敏度。其中的限幅电路可分为反射式限幅和吸收式限幅，吸收式限幅电路在大信号功率输入时的驻波很好。平衡式限幅电路为吸收式电路的一种，负载电阻即是用于吸收式电路中大信号功率吸收。
本次设计的C波段限放，按用户要求，采用平衡式电路结构，图1为C波段限放的工作原理。
图1 C波段限放的工作原理
小信号时，信号近似无损通过限幅电路；大信号时限幅器工作，信号被反射并被输入端的50欧姆可耐大功率的负载电阻吸收，输出负载电阻根据放大器输出功率选择普通50欧姆电阻即可。
二、器件应用
本次设计的C波段限放，用户要求能耐30W功率，故输入50欧姆负载电阻选用了EMC公司的CT0603D。CT0603D外观示意图如图2所示，电性能参数如图3所示。CT0603D的工作频段为DC~28GHz，全频段驻波1.6，输入最大50W连续波，500W脉冲波，0603封装，装配时底部接地，可直接烧结于腔体上，顶部焊盘与带线连接。
图2 CT0603D外观示意图
图3 CT0603D的电性能参数
最初的器件选型时，由于S波段耐3W的平衡式限放中用过另外一个厂家的能耐5W连续波的封装为1005的功率电阻，虽然体积稍大，但装配后产品性能都优于指标要求，此次设计便沿用之前的选型，指标要求需耐35W脉冲波，故选择该厂家同一系列的能耐30W连续波的功率电阻，但由于耐功率增大，器件体积为2010封装，即该功率电阻大小为5mm*2.5mm，而C波段限放整个产品的外形尺寸为30mm*20mm，除去腔体厚度等尺寸，该电阻占用了相当大的面积，布板也较为困难。
产品首次装配完成后，经过测试，输入驻波与指标要求的1.8相差甚远，达到了2.8~3.2，调试时排除了电桥等其他器件的问题，发现负载电阻对输入驻波影响很大。器件资料中没有给出适用频段，故怀疑该型号功率电阻不能适用于C波段，与厂家技术人员沟通后知道，该型号系列功率电阻只能用于S频段以下。经推荐，改为该厂家另一系列可至18GHz的封装为1020的负载电阻，测得驻波为1.6，驻波可满足指标，但噪声系数还差0.1dB才能达到指标要求，经过讨论后我们认为该负载电阻封装太大，寄生参数较大，影响指标，需要封装更小，性能更好的负载电阻。
这时世强向我们推荐了EMC公司的CT0603D负载电阻，工作频段宽，可至Ka频段，在C频段使用余量大；DC~28GHz全频段驻波1.6，本次使用在C波段，驻波为1.35；耐功率大，可耐50W连续波，完全满足本次设计的35W脉冲波的要求；0603的封装小，寄生参数小，驻波良好的同时亦可减小损耗，减小噪声系数，各指标均达到指标要求，产品顺利交付。
CT0603D负载电阻还有一个优点。之前选用的负载电阻焊盘镀银，点焊金带后还需点导电胶保护，装配时间较长。而CT0603D负载电阻的焊盘镀金，可直接点焊金带，不需要进行其他处理，大大减小了装配时间。装配时底部整个接地烧结至腔体上，保证了大功率工作条件时的良好散热。且CT0603D的封装小，金带长度短，阻抗匹配也能更好。
三、结论
根据本次设计C波段限幅低噪放的经验，设计平衡式限放选择负载电阻时，除了能耐大功率外，首先一定要选用适用于相应频率的器件，然后需考虑封装寄生参数、阻抗匹配等因素对性能的影响，尽量选择封装较小，余量较大的器件，布板空间足，降低了设计难度，也能更好的保证性能。
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