Guia rápido de seleção do capacitor de bypass de RF MMIC

O ruído de alimentação cria desafios em sistemas de RF onde pode se misturar com sinais de RF, afetando as relações sinal-ruído e potencialmente causando saída espúria. Portanto, os amplificadores de circuito integrado de micro-ondas monolítico de alta frequência (MMIC) com ganho de banda larga precisam ser protegidos do ruído de RF nas linhas de alimentação.

Para evitar esses problemas com o ruído da linha de alimentação, os projetistas de RF devem usar um capacitor de desvio que forneça um caminho eficiente para o aterramento para a energia de RF na linha de alimentação antes de entrar em um estágio de ganho (Figura 1).

Figura 1. Condensador de desvio em derivação para a linha de alimentação do estágio de ganho.

Para fazer isso de forma eficaz, sem permitir a entrada de ruído no sistema, é necessária uma abordagem verdadeiramente de banda larga para os circuitos de desvio de filtragem de ruído. No entanto, contornar um sistema com largura de banda ampla requer uma análise cuidadosa para selecionar o capacitor certo.

Primeiro, muitos MMICs projetados para altas frequências, especialmente na indústria militar e de defesa, usam uma abordagem de fabricação de cabos de aço em vez de uma abordagem de montagem em superfície. Portanto, os capacitores usados ​​para essas aplicações precisam fornecer a quantidade certa de capacitância em tensões operacionais altas o suficiente em um pacote otimizado para fornecer uma conexão limpa para um MMIC ligado por fio.

Além disso, capacitores de micro-ondas ligados por fio são colocados no plano de aterramento o mais próximo possível do dispositivo MMIC. Dependendo da faixa de frequência que precisa de bloqueio, um ou dois capacitores de micro-ondas podem ser usados. Quando um par de capacitores de micro-ondas é usado, é comum ver 100pF Border Cap® próximo ao MMIC e um 10nF V-Series como o segundo dispositivo (Figura 2).

Figura 2. Exemplos mostrando um projeto com um ou dois capacitores de micro-ondas em uso.

Além disso, ao decidir qual capacitor funcionará para sua aplicação, o sistema precisa ser totalmente testado na forma como será usado. Isso significa que você precisa avaliar a impedância do dispositivo em toda a faixa de frequência de interesse. Em outras palavras, selecionar o capacitor correto para sua aplicação envolve encontrar um capacitor de micro-ondas que forneça o isolamento necessário quando testado em uma placa em shunt (Figura 3 e 4).

Figura 3. A tampa em desvio para uma linha.

Figura 4. O isolamento de RF do capacitor Série V do Knowles Precision Device testado em shunt.

No final, para encontrar o capacitor certo para seu MMIC, ele não só precisa atender aos critérios básicos, como encaixar adequadamente sua placa, mas também deve fornecer uma conexão de alta qualidade que elimina o ruído na linha de alimentação em todas as frequências de interesse.

Figuras e crédito de imagem em destaque:Capacitores Knowles