ADAR5001：10 GHz 至 40 GHz 2 路 RF 功分器/合路器的技术剖析

在微波信号处理领域，ADAR5001 这款 2 路 RF 功分器/合路器凭借其出色的性能和紧凑的设计，成为了众多应用场景中的理想选择。下面我们就来详细了解一下这款产品。

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一、产品特性

1. 频率范围

ADAR5001 的频率范围覆盖 10 GHz 至 40 GHz，这一宽广的频率范围使其能够适应多种不同的微波信号处理需求。

2. 插入损耗

插入损耗在不同频率段表现不同：

• 10 GHz 至 18 GHz 时，插入损耗为 -1 dB；
• 18 GHz 至 27 GHz 时，插入损耗为 -1.1 dB；
• 27 GHz 至 38 GHz 时，插入损耗为 -1.4 dB；
• 38 GHz 至 40 GHz 时，插入损耗为 -2.0 dB。 这种随频率变化的插入损耗特性，为工程师在不同频率应用中提供了重要的参考。

  3. 回波损耗

  不同端口和频率段的回波损耗也有所差异：

• S1 端口在 10 GHz 至 18 GHz 时回波损耗为 -15 dB，18 GHz 至 27 GHz 时为 -12 dB，27 GHz 至 38 GHz 时为 -14 dB，38 GHz 至 40 GHz 时为 -20 dB；
• P1、P2 端口在 10 GHz 至 18 GHz 时回波损耗为 -11 dB，18 GHz 至 27 GHz 时为 -15 dB，27 GHz 至 38 GHz 时为 -20 dB，38 GHz 至 40 GHz 时为 -8 dB。

  4. 隔离度

  隔离度在不同频率段的表现为：

• 10 GHz 至 18 GHz 时为 -20 dB；
• 18 GHz 至 27 GHz 时为 -23 dB；
• 27 GHz 至 38 GHz 时为 -15 dB；
• 38 GHz 至 40 GHz 时为 -10 dB。

  5. 封装

  采用 1.460 mm × 1.460 mm × 0.500 mm 的晶圆级芯片尺寸封装（WLCSP），这种紧凑的封装形式非常适合对空间要求较高的应用。

二、应用领域

1. 通用微波信号分配

在许多需要对微波信号进行分配的系统中，ADAR5001 能够提供稳定的信号分配功能，确保信号的均匀分布。

2. 相控阵卫星通信（SATCOM）系统

相控阵卫星通信系统对信号处理的精度和稳定性要求极高，ADAR5001 的高性能特性能够满足其需求，为卫星通信提供可靠的信号处理支持。

3. 相控阵雷达系统

在相控阵雷达系统中，ADAR5001 可以实现信号的有效分配和组合，提高雷达系统的性能和精度。

三、产品概述

ADAR5001 是一款 1 到 2 的 Wilkinson 功率分配器，专为空间受限的微波信号分配应用而设计。其多余插入损耗在 10 GHz 至 18 GHz 为 -1.0 dB，18 GHz 至 27 GHz 为 -1.1 dB。两个输出端口在相位和幅度上都匹配，这使得它非常适合那些对通道间时间偏差要求较低的信号分配应用。此外，它还可以作为合路器使用，将 P1 和 P2 端口的输入信号组合到 S1 端口输出。该产品采用被动硅工艺制造，工作温度范围为 -40°C 至 +85°C。

四、规格参数

1. 工作条件

源和负载阻抗为 50 Ω，环境温度 (T_{A}=25^{circ} C)（除非另有说明）。

2. 插入损耗

不同频率段的插入损耗如前文所述，同时还给出了插入损耗平坦度和插入损耗失配等参数。例如，10 GHz 至 18 GHz 的插入损耗平坦度为 0.4 dB，插入损耗失配为 0.04 dB。

3. 插入相位失配

不同频率段的插入相位失配也有明确规定，如 10 GHz 至 18 GHz 时为 0.2 dB。

4. 回波损耗和隔离度

前文已详细介绍了不同端口和频率段的回波损耗和隔离度参数。

五、绝对最大额定值

1. 最大输入功率

任何端口的最大输入功率为 34 dBm。

2. 最大总功率

S1 端口的最大总功率为 37 dBm。

3. 温度范围

工作温度范围为 -40°C 至 +85°C，存储温度范围为 -40°C 至 +150°C。需要注意的是，超过这些额定值可能会对产品造成永久性损坏。

六、静电放电（ESD）额定值

该产品的人体模型（HBM）ESD 耐受阈值为 2000 V，属于 2 类。由于它是 ESD 敏感设备，尽管有专利或专有保护电路，但在操作时仍需采取适当的 ESD 预防措施，以避免性能下降或功能丧失。

七、引脚配置和功能描述

1. 引脚配置

从引脚配置图可以看到各个引脚的位置。

2. 引脚功能

• A1、A3、B1、B3、C2 为接地引脚，需连接到印刷电路板（PCB）的低阻抗接地平面。
• A2（S1）为总和/分割引脚，作为功分器使用时是输入端口，作为合路器使用时是输出端口，且在信号路径中交流耦合，但有直流接地路径。
• C1（P2）和 C3（P1）分别为端口 2 和端口 1，作为功分器使用时是 RF 输出端口，作为合路器使用时是 RF 输入端口，且都有直流接地路径。

八、典型性能特性

文档中给出了多个典型性能特性图，如插入损耗与频率的关系、插入损耗失配与频率和温度的关系等。这些图表为工程师在实际应用中评估产品性能提供了重要依据。

九、工作原理

ADAR5001 作为 1 到 2 的 Wilkinson 功率分配器/合路器，S1 端口在信号路径中交流耦合，但有直流接地路径，P1 和 P2 端口也有直流接地路径。如果任何端口的直流偏置电平不为零，则这些端口必须进行外部交流耦合。

十、订购指南和评估板

1. 订购指南

提供了不同型号的产品，如 ADAR5001ACBZ 和 ADAR5001ACBZ - R7，它们的温度范围均为 -40°C 至 +85°C，封装为带焊球的 WLCSP，包装数量分别为 1 和 3000。

2. 评估板

有 ADAR5001 - EVALZ 评估板可供使用，方便工程师对产品进行测试和评估。

综上所述，ADAR5001 以其出色的性能、紧凑的封装和广泛的应用领域，为电子工程师在微波信号处理设计中提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体需求，结合产品的各项参数和特性，合理使用该产品，以达到最佳的设计效果。大家在使用 ADAR5001 过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。