薄膜射频/微波定向耦合器：CP系列产品解析

一、引言

在当今的高频无线通信领域，高性能的射频/微波定向耦合器是不可或缺的关键元件。KYOCERa AVX公司的CP0302/CP0402/CP0603/CP0805和DB0603N/DB0805系列3dB 90° CP0603高方向性LGA型薄膜射频/微波定向耦合器，凭借其卓越的性能和特性，在众多应用场景中发挥着重要作用。本文将对这些耦合器进行详细解析，为电子工程师在设计过程中提供有价值的参考。

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二、技术基础：ITF集成薄膜技术

该系列耦合器基于ITF（集成薄膜）多层技术。这种技术具有显著优势，能够打造出超小型的元件，同时保证出色的高频性能。其坚固的结构设计，使得它在自动装配过程中更加可靠。而且，它能提供多种频段选择，可与各类高频无线系统完美兼容，为不同的应用需求提供了多样化的解决方案。

三、应用领域广泛

这些耦合器的应用范围十分广泛，涵盖了4G LTE、5G LTE通信领域，在基站建设中起着关键作用，确保信号的稳定传输和分配。在汽车和工业领域，它们能够满足复杂环境下的通信需求。在移动通信设备、卫星电视接收器、GPS以及车辆定位系统等方面，也能提供高精度的信号处理。此外，无线局域网（Wireless LAN’s）也离不开它们的支持，为无线通信提供了可靠的保障。

四、产品特性突出

（一）物理特性

• 低外形设计：固有低轮廓的特点，使得耦合器在空间受限的设计中具有很大优势，能够适应各种紧凑的电路板布局。
• 自对准功能：在回流焊过程中具备自对准能力，大大提高了生产效率和装配的准确性，减少了人工干预和误差。
• 良好的可焊性：优秀的可焊性确保了耦合器与电路板之间的可靠连接，降低了焊接不良的风险，提高了产品的稳定性和可靠性。
• 低寄生参数：低寄生参数能够有效减少信号的干扰和损耗，提高信号的质量和传输效率，保证了耦合器在高频环境下的性能表现。
• 散热性能好：更好的散热性能有助于降低耦合器在工作过程中的温度，延长其使用寿命，提高产品的稳定性和可靠性。

（二）电气特性

• 宽温度范围：工作和存储温度范围为 -40°C 至 +85°C，能够适应各种恶劣的环境条件，保证了在不同温度环境下的稳定工作。
• 高功率承受能力：功率额定值为5W RF Cont，能够承受较高的功率输入，满足了一些高功率应用场景的需求。

五、产品尺寸与订购信息

（一）尺寸规格

耦合器的尺寸有明确的规定，例如从底部视图来看，宽度W为0.84 + 0.10（0.033 + 0.004）英寸，厚度T为0.60 + 0.10（0.024 + 0.004）英寸等。这些精确的尺寸信息为工程师在电路板设计过程中提供了准确的参考，确保耦合器能够与其他元件完美匹配。

（二）订购方式

订购时需要注意产品的相关信息，如是否符合RoHS标准等。对于符合RoHS标准的产品，需要选择正确的终端样式。同时，要仔细阅读产品目录中的重要信息和免责声明，这些信息可以在产品目录中找到，也可以在www.avx.com/disclaimer/网站上查询，在下单前务必全面了解相关内容，避免不必要的麻烦。

六、质量检测严格

所有成品都会进行100%的电气参数和外观特性测试，确保每一个产品都符合质量标准。对于每个生产批次，还会进行抽样评估，包括静态湿度测试（85°C，85% RH，160小时）和耐久性测试（125°C，IR，4小时）。终端采用Sn90Pb10或无铅Sn100镍/焊料涂层，与自动焊接技术（回流焊、波峰焊、汽相焊和手工焊接）兼容，进一步保证了产品的质量和可靠性。

七、CP0603型耦合器详细参数

CP0603型耦合器有多种型号可供选择，每种型号都有不同的频率范围、耦合度、插入损耗、回波损耗和方向性等参数。例如：

（一）CP0603AxxxxAn系列

以CP0603A0836AN为例，其频率范围为824 - 849MHz，耦合度为20.0dB，插入损耗最大为0.25dB，回波损耗为28dB，方向性为22dB。不同的型号在这些参数上会有所差异，工程师可以根据具体的设计需求进行选择。

（二）其他系列

还有CP0603AxxxxBN、CP0603AxxxxCN等多个系列，每个系列都针对不同的应用场景和性能要求进行了优化。例如，CP0603AxxxxDN系列具有较高的方向性，可达30dB，适用于对方向性要求较高的场合。这些丰富的型号选择，为工程师提供了更多的设计灵活性。

八、CP0402 / CP0603高方向性耦合器测试夹具

（一）夹具概述

为了准确测试CP0402和CP0603高方向性耦合器的性能，专门设计了测试夹具。这些夹具由介质基板、50Ω微带线和底部接地平面组成，接地平面与微带线的距离为0.254mm（0.010”）。基板采用Neltec的NH9338ST0254C1BC材料，连接器为SMA型（母头），型号为‘Johnson Components Inc.’的Product P/N: 142 - 0701 - 841。同时提供测量夹具和校准夹具，校准夹具可进行全2端口校准，包括开路、短路和直通线，LOAD校准可通过50Ω SMA终端完成。

（二）测量步骤

测量时，耦合器可以通过焊接或使用非金属棒按压，确保四个端口与相应的焊盘接触良好。将矢量网络分析仪（VNA）设置到相关频段，在连接到端口2的夹具终端使用10dB衰减器连接VNA。按照VNA的操作手册，使用校准夹具在所需带宽内进行全2端口校准。在测量不同参数时，需要按照特定的连接方式进行操作，例如测量插入损耗、回波损耗和耦合度等，都有明确的连接要求。

九、总结与思考

KYOCERa AVX公司的CP系列薄膜射频/微波定向耦合器以其先进的技术、广泛的应用领域、突出的产品特性和严格的质量检测，为电子工程师提供了高性能、可靠的解决方案。在实际设计过程中，工程师需要根据具体的应用场景和性能要求，仔细选择合适的耦合器型号，并正确使用测试夹具进行性能测试。同时，我们也可以思考如何进一步优化这些耦合器的性能，以满足未来更高频率、更高功率和更小尺寸的设计需求。例如，在材料选择和工艺改进方面是否还有提升的空间？如何更好地利用这些耦合器的特性，设计出更加高效、稳定的射频/微波系统？这些问题都值得我们深入探讨和研究。