超宽带隔直电容器100UBZ104KSE在174MHz-40GHz微波接收机项目的实际测量结果与分析

时间： 2019-06-12 来源：世强

技术问答

隔直电容在微波毫米波电路中主要用于有源器件中间，起到阻断直流信号、导通高频信号的作用，保证前后有源器件正常工作。对其基本要求是引入到电路后高频信号插损尽量小、阻抗尽量匹配。市面上对于超宽带电容的选择有限，目前能够提供覆盖到40GHz左右的超宽带隔直电容的厂家只有美国ATC公司和法国的EXXELIA公司。考虑到美国元器件禁运影响，在本人所做的一个174MHz-40GHz微波接收机项目中，选用的隔直电容为EXXELIA公司的100UBZ104KSE型号，在正式使用前单独对其做了测试。

EXXELIA公司的100UBZ104KSE封装类型为0201，其容值为100nF（±10%），较小的体积和较大的容值可以兼顾高频信号和低频信号传输，适用于宽带电路，其耐压值高达10V，能够满足项目设计要求。产品手册中给出了10GHz和28GHz处的典型插损值，分别小于0.5dB和1dB。

在接收机项目中，微波信号是通过微带线进行传输，微带线基板所用的材料为厚度0.254mm、介电常数为9.9的三氧化二铝陶瓷，其50欧姆阻抗微带线宽度约为0.26mm，微带线采用薄膜工艺溅射金层，厚度约为3.6um（仅有金层，金层下不需要铜打底）。根据100UBZ104KSE产品资料显示，其封装类型为0201，电容宽度约为0.3mm，和微带传输线相差不多，不需要额外进行阻抗匹配，采用低温焊锡膏直接焊接到微带传输线上使用。测试件采用的是镀金金属腔体，输入输出接头为2.4mm毫米波连接器，保证能工作到40GHz。电容焊接到传输线上和测试件分别如下图1和图2所示。

图1 焊接到微带传输线上的电容

图2 宽带电容测试腔体

所做测试项主要为电容的S参数，测试仪器型号为是德科技的矢量网络分析仪N5230C，校准频率范围选择全频段（10MHz-40GHz），最终测试曲线如下图3和图4所示。

图3 宽带电容S11参数实测曲线

图4 宽带电容S21参数实测曲线

分析总结：EXXELIA公司的100UBZ104KSE电容在10MHz-40GHz范围内测试插损最大值为2.38dB，考虑到接头及传输线的损耗实际小于此值；在未额外做阻抗匹配的情况下，其驻波最差点仅有1.65，插损和驻波两项指标完全可以满足设计要求。从测试数据分析，此宽带电容比较适用于宽带电路或高频窄带电路，应用领域包括微波频段雷达、宽带测量仪器、5G通信设备等。

附：Exxelia XBL/UBL/UBZ系列宽带电容器数据手册https://www.sekorm.com/doc/1144594.html

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100UBL104KSE	高Q电容	UBL Series	SMD	10V	100nF	±10%	0402(1005 Metric)	-55℃~125℃

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UBZ系列100 UBZ 104 K S E是EXXELIA 公司推出的超宽带隔直电容器，其容值大小为100nF，容值误差大小为±10％，额定工作电压大小为10V，温度系数大小为X5R，隔离阻抗最低达到109Ω，能够实现高电压下的绝缘特性。超宽带隔直电容器160 UBZ 104 K S E具有低插入损耗特性，其在10Ghz频率下典型插入损耗＜0.5dB，在28Ghz频率下典型插入损耗＜1dB。

新产品发布时间 : 2018-11-07

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UBZ Series Ultra-Broadband Capacitors

型号- P100NPON2200(C4XX)BX2C1X7R,UBZ SERIES,152CHB100JS1LE-ROHS,UBZ,100UBZ104KSE

数据手册 - EXXELIA - 02/2021 PDF 英文下载

Broadband Series

型号- 160UBL104KSE,XBL,160XBL104KSE,UBZ,100UBZ104KSE,UBL

商品及供应商介绍 - EXXELIA - 11/19 PDF 英文下载

【应用】宽带微波接收机用超宽带隔直电容100UBZ104KSE成功替代ATC550U104MTT

在一个宽带微波接收机项目中，使用EXXELIA超宽带隔直电容100UBZ104KSE完美替代了ATC550U系列，实际应用过程中的工作电压为5.5V，经测试在9kHz-41.5GH全频段内插损小于1.5dB，系统的端口输入驻波比满足2.0要求，整体性能良好。

应用方案发布时间 : 2019-06-05

XBL, UBL, UBZ Series Broadband Series

型号- 160UBL104KSE,XBL,160XBL104KSE,UBZ SERIES,UBL SERIES,UBZ,100UBZ104KSE,UBL,XBL SERIES

数据手册 - EXXELIA - 10/18 PDF 英文下载

【应用】超宽带隔直电容100UBZ104KSE应用在VNA超宽带接收机，40GHz以内全频段插损小于1dB

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应用方案发布时间 : 2019-06-06