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

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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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产品型号	品类	系列(Series)	安装方式	电压(V)	容值(uF、nF、pF)	容差(pF、%)	封装尺寸	工作温度(℃)
100UBL104KSE	高Q电容	UBL Series	SMD	10V	100nF	±10%	0402(1005 Metric)	-55℃~125℃

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【应用】1dB@28GHz超低插损隔直电容在100G QSFP光模块中的应用

随着数据中心、5G网络等建设加速，100G光模块需求量也迅猛增长。在电口侧，一般需要高速匹配、隔直电容，电容值是0.1uF。由于要面对高达25G/28G的高速接口线，此处要求电容具有低插损、高带宽特性，而常规电容满足不了要求。法国EXXELIA的100 UBZ 104 KSE电容，具有高带宽、低插损、高可靠及小体积等特性，非常适合应用于100G QSFP28光模块上。

2019-02-26 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

【产品】超宽带隔直电容器UBZ系列100 UBZ 104 KSE，容值大小为100nF

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。

2018-11-07 - 新产品代理服务技术支持批量订货

UBZ系列超宽带电容器

描述- 本文介绍了陶瓷电容器的特性和规格，包括尺寸、电气和环境规范。文章涵盖了不同类型的陶瓷电容器，如超宽带电容器和高Q值电容器，并提供了它们在射频和微波应用中的详细信息。

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

02/2021 - EXXELIA - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【经验】100UBZ104KS超宽带隔直电容在去耦电路与旁路电路应用经验

Exxelia 100UBZ104KS超宽带隔直电容能做到超小0201贴片封装，在额定工作电压下，能应用在恶劣环境125℃温度，可长期运行1000小时以上，适合在各种高频宽带微波、毫米波电路应用。Exxelia 0201封装电容优点：与同类产品台系、日系电容相比，持久耐用。性能稳定能够实现高电压下的绝缘特性，能满足高要求航空级以及国防电子设备终端产品应用。

2019-06-12 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

宽带系列

描述- 本资料介绍了Exxelia公司生产的XBL、UBL、UBZ系列陶瓷电容器。这些电容器具有低插入损耗、高带宽特性，适用于光电子、高速数据、宽带测试设备、宽带微波/毫米波放大器和振荡器等应用。电容器尺寸包括0402和0201，电容值为100nF，公差为K（±10%），工作电压为16V或10V。资料还提供了电容器的外形尺寸、性能特性、订购信息以及全球销售联系方式。

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

11/19 - EXXELIA - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

【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。

2019-06-05 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

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描述- 该资料介绍了Exxelia公司的陶瓷电容器产品线，包括XBL、UBL和UBZ系列。这些电容器具有低插入损耗、高频率响应等特点，适用于光电子、高速数据传输、宽带测试设备、微波/毫米波放大器和振荡器等领域。

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

10/18 - EXXELIA - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【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

常规的二端口矢量网络分析仪（VNA）需要四个超宽带接收机，分别接收两个端口的源耦合信号和接收耦合信号。在一频率覆盖30kHz-40GHz的VNA项目中，需要设计一款超宽带接收机，在项目中隔直电容起到滤除信号直流部分、保护后级开关的作用，同时需要保证30kHz-40GHz信号以尽量低的插损通过，并需要保证输入端口有较好的驻波比。

2019-06-06 - 应用方案代理服务技术支持批量订货