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      随着使用頻帶的高頻化、尺寸的小型化,基站設計越發受到有限的基闆空間上可搭載的元件數量及尺寸的制約、元件使用溫度的制約等方面的影響,,該怎樣妥善處理這些?

      村田制作所為解決此類問題,将小型且具有優良高頻特性的電容器、減少搭載元件數量的電容器以及可保證高溫的電容器新增到産品陣容。



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      足球外围app官网 PA周邊超過125℃。即使是在高溫環境下也能使用的電容器 足球外围官网入口

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      150℃保證High-Q電容器 GQM系列(X8G特性)


      DC截止用、匹配用


      基站用PA由于電路基闆和元件發熱産生高溫。特别是放大晶體管發熱尤其厲害,安裝在其周圍的DC截止用、匹配用電容器也經受高溫。此外,接受放大電力的電容器本身放熱也升高。


      傳統對策及其界限


      作為DC截止用、匹配用電容器使用的多數High-Q電容器的使用溫度上限是125℃。因此,利用散熱器設計等放熱方法來降低周圍溫度,通過改變DC截止用電容器的使用方法和抑制電容器本身發熱,使125℃保證的電容器能夠正常使用。


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      但是,近年來随着Multiple-Output化(Tx增加)加速,一方面元件數量增加,而由于基站尺寸小型化,散熱器等散熱對策可用的空間越來越少。使用頻帶的進一度高頻化,元件發熱進一步增大,将電容器周邊溫度和自身發熱抑制在125℃,在電路設計上的制約案例中變得尤為顯著。

      村田制作所的High-Q電容器,除傳統125℃保證品(C0G特性),又将150℃保證品(X8G特性)新增到産品陣容。通過降低DC截止用、匹配用電容器周邊溫度的制約,可提高設計自由度。


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      150℃保證High-Q 電容器 GQM 系列(X8G特性)的型号一覽

      体育外围首页 即使小型·低容量也可改善高頻Q值 足球外围官网入口

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      0402尺寸High-Q電容器 GQM系列

       

      匹配用


      随着基站用PAMultiple-Output化(Tx的增加),安裝元件數量增加,另一方面設備尺寸則要求和原先一樣或者更加小型化,因此電路基闆的高密度化就變得越發重要。匹配用電容器尺寸變小自然不錯,但是一般來說,尺寸小的電容器Q值變低,額定電壓也變低。此外,因為頻帶越高Q值越低,所以盡可能選擇Q值高的電容器,但以高頻标準選擇的靜電容量小的電容器,在構造上、High-Q規格上與标準規格相比,很難獲得Q值的改善效果。

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      村田制作所的High-Q電容器除傳統的0603尺寸外,還新增0402尺寸到産品陣容。通過獨創的構造、材料,即使靜電容量值很低,與标準規格産品(GRM系列)相比,也可實現高Q值。因兼具匹配用電容器的小型化和高Q值,有助于實現高頻PA電路設計的高密度化。


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      0402尺寸High-Q 電容器 GQM系列的型号一覽

      足球外围官网 充分利用有限的基闆面積。雙層疊加高容量電容器 足球外围官网入口

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      節省空間 耐高壓 大容量 KRM系列 (雙層疊加)


      晶體管Vdrain的去耦用


      伴随着基站PA用GaN高頻大電力晶體管的普及,與傳統的Si LDMOS晶體管相比,大電力化、高溫動作對應、高速(高頻)工作對應等PA性能顯著提升。晶體管性能提升的同時,這也意味着周邊元件需要具有更加嚴酷的使用環境耐性。


      要怎樣抑制陶瓷電容器的占有面積


      為使PA動作穩定,使用環境變化對于選擇大靜電容量所需要的Vdrain的晶體管用電容器産生很大的影響。

      電解電容器具有每個都能獲得大的靜電容量的好處,但因在類似基站PA這樣的高溫、在長時間連續工作的環境下存在可靠性方面的風險,所以不受歡迎。現在Vdrain的晶體管用電容器多采用通過将10~20個1210尺寸的多層陶瓷電容器(125℃保證、50Vdc~100Vdc、4.7uF~10uF)并列連接,保證靜電容量的設計。

       

      但是近幾年,通過使用GaN晶體管使大電壓工作成為可能,設計出漏極電壓從28V提升至48V也能工作的産品。高介電質常數的陶瓷電容器随着施加電流增大,具有靜電容量的實效值變低的特性,所以為了确保靜電容量,必須增加并聯連接電容器。一方面,由于Multiple-Output化,安裝元件數量增加,去耦用電容器的占用面積反倒需要減少。

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      村田制作所将通過使用雙層疊加MLCC,獲得小占用面積大靜電容量的帶有金屬端子的電容器增至産品陣容。大型(2220)尺寸的片狀多層陶瓷電容器可以不用擔心由于機械壓力産生的裂紋和溫度循環産生的焊接裂紋。通過金屬端子吸收壓力,成功将風險控制到超小。通過實現晶體管Vdrain去耦用電容器節省空間和大容量的特性,能夠提高設計的自由度。


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