【经验】高性能3dB电桥助力的广电功放模块，PCB这样设计！

时间： 2017-02-03 来源：世强作者：Raymond

技术问答

【摘要】HSBF是一颗可用于广电系统的3dB电桥，最大0.25dB的插损可以保证功放模块的输出功率损失最小。为保证其优异的性能，在进行PCB设计时，接地通孔的直径应尽可能小，且采用“工艺塞孔”的方式。此外，在50欧姆阻抗线的部分，应尽量采用微带线的方式。

在广电系统设备中，地面数字电视广播具有大容量、高可靠性、兼容性强、高安全性、高覆盖性等优势特点。其采用我国自主研发的DTMB/TDS-OFDM时域同步正交频分复用技术，支持高清、标清电视的不同制式，支持室内、移动、便携接收等多种接收方式。随着国家地面数字电视开始迅猛发展，为了保证好的覆盖效果，发射机的技术指标就显得尤为重要。

地面数字电视广播的发射机工作频率为470～960MHz，发射功率针对不同的应用场景可分为100W、300W、500W和1kW等不同的功率等级。如此大的发射功率，再考虑到不同调制方式对应的峰均比（PAR最大可能在10以上），系统对功放模块即功率相关器件的要求也是相当苛刻的。电桥是功放模块中的重要组成部分之一，电性能优异的3dB电桥不仅可以将信号完美分离，还可以将两个功放管的信号输出功率进行完美叠加。本文将以国际著名无源器件厂商EMC-RFlabs的3dB电桥HSBF为例，探讨电桥在实际大功率电路中的PCB设计技巧，希望对工程师起到抛砖引玉的作用。

HSBF是一颗可用于广电系统的3dB电桥，其采用PTFE材料为基材，工作频率为470-860MHz，最大0.25dB的插损可以保证功放模块的输出功率损失最小，在-55℃～85℃的工作温度范围具有200W的承受功率，封装大小为16.51mm×12.19mm×1.85mm。为保证HSBF在实际电路中依然具有如此良好的性能，在进行PCB绘制的时候，我们建议的PCB绘制图形如图1所示。

图1：HSBF在实际电路中的PCB绘制图形

在这个PCB图形中，器件的下面有很多的接地孔，是为了保证电桥在200W功率下的良好散热和接地，确保其优异的电性能。有些工程师可能会考虑到在焊接/回流焊的时候可能会存在“漏锡”导致接地和散热能力下降的问题。针对这种考虑，我们建议：

1）接地通孔的直径尽可能的小，比如10～20mil（需和PCB板材厂确认）。
2）采用“工艺塞孔”的方式，比如绿油塞孔。

而在实际进行PCB布板的时候，考虑到大功率的信号耦合问题，50欧姆阻抗线的部分，尽量采用微带线的方式，微带线两边的射频地和微带线之间的间距保持3倍线宽的原则，3dB电桥的地和射频地的连接方式如下图。

图2：3dB电桥的地和射频地的连接方式图

由于实际产品中的结构差异导致PCB布局存在巨大的不同，以上建议可能或者完全无法满足工程师的实际需求。因此，欢迎广大工程师和我们一起探讨，让电桥的性能更加出色，使功放模块和发射系统的性能更加优异。

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SpiderMan Lv4. 资深工程师 2018-10-28

非常感谢分享
小伟 Lv7. 资深专家 2018-08-30

不错！

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