微帶濾波器和耦合電路的設(shè)計(jì)

反向的耦合繪制圖在圖12中，包括輸出端口回波損耗。兩個(gè)圖中每小格都是5dB。對于反向耦合，中部線-18dB是參考，耦合為-28dB或更好，位于高 頻端。輸出端口回波損耗采用與圖11中的輸進(jìn)回波損耗一樣的方法繪制，同樣也在1GHz處性能最差，為16dB。

全程內(nèi)的指向性（正向耦合減往反向耦合）為10dB，位于波段的極高端。設(shè)計(jì)目標(biāo)是高于10dB，達(dá)到12dB就可以留出額外空間。盡大部分波段內(nèi)都能留出這個(gè)余量，我們就以為是一個(gè)初始試驗(yàn)的極好結(jié)果。

圖13是插進(jìn)損耗，1GHz下為0.25dB，6GHz處最差為0.57dB。在1至8GHz的整個(gè)頻段內(nèi)插進(jìn)損耗的變化只有0.33dB。

4 制作完成的微帶電路板

這種快速地制作樣品電路板方法使得制作過程可以按照指定的設(shè)計(jì)而改變。對于直接耦合器，要達(dá)到預(yù)期的性能，我們預(yù)備了可能的幾個(gè)設(shè)計(jì)反復(fù)。幸運(yùn)的是（也是在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的公道猜想），第一個(gè)試驗(yàn)就得到一個(gè)完好的耦合器。

一個(gè)小碎片焊接在其中一個(gè)微帶線的一段間隙上。這是由于設(shè)計(jì)文件的一個(gè)小失誤引起的，致使在銑制電路板時(shí)，那個(gè)間隙被明顯地銑制出來。

耦合器設(shè)計(jì)也可進(jìn)行修改以改進(jìn)低端回波損耗或使耦合響應(yīng)平坦化。而假如讓外部傳統(tǒng)的電路板廠制作，這樣的小的更改可能不會被理會。由于環(huán)保法規(guī)的要求，化學(xué)藥品處理過程的復(fù)雜性和本錢明顯增加，尤其在加利福尼亞，盡大多數(shù)公司不再保存室內(nèi)電路板蝕刻實(shí)驗(yàn)室。

為了制作這些濾波器和耦合器電路，我們綜合了很多設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)、資料數(shù)據(jù)、高級電路理論仿真、EM分析以及最后的制作和丈量手段。整個(gè)設(shè)計(jì)的成功使用了不同的設(shè)計(jì)資源，從理論設(shè)計(jì)、分析到微帶電路的實(shí)現(xiàn)。能迅速的完成這一過程，制作工具——電路板刻制機(jī)是不可或缺的。

5 使用電路板刻制機(jī)來制作樣品電路板的特點(diǎn)

CAP Wireless公司使用的刻制設(shè)備是來自LPKF光電股份有限公司（www.lpk.com）的Protomat C100HF型刻板機(jī)。這一設(shè)備能適用于13.5x8 inches（340x200 mm）的電路板。除了電路板，還能銑制鋁或銅的構(gòu)件，或者切割覆銅薄片。

馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)速度從1萬到10萬轉(zhuǎn)軟件可調(diào)。這篇文章中描述的典型的精細(xì)銑刀是一個(gè)10 mils的端面銑刀，加工中直徑變動量范圍是±0.2 mils。

該機(jī)器的定位精度對于保證X、Y軸向的尺寸精度和穿透深度的精確非常重要。機(jī)器必須可靠地切割整個(gè)銅箔層，同時(shí)切往最少量的基材。

上面的照片是銑制加工頭的近照。C100HF采用動態(tài)的Z軸定位，同軸的加工深度限位器來保持銑制深度。穿透基材的深度一般是0.2 mil（5 micron）。Z軸運(yùn)動范圍是14 mm（0.55 in）。空氣軸承提供了正確的但是非接觸式的表面?zhèn)鞲校m于在柔軟的或撓性的板材和表面敏感的材料上加工。

該機(jī)器分辨率為0.3125 mil（5 micron）。X－Y定位精度小于0.2 mil（5 micron）。下面的電子顯微照片顯示了在不同放大倍數(shù)下的銑制軌跡，分別以50 micron和10 micron標(biāo)注了比例。

在40 mm/sec（1.575 in）移動速度下，精細(xì)銑制和大面積剝銅完成得都同樣的高效。假如必要，可以在一天內(nèi)完成幾個(gè)往返的設(shè)計(jì)和測試。某些情況下，該機(jī)器可以在訂制樣板和小批量生產(chǎn)方面替換傳統(tǒng)電路板生產(chǎn)。

LPKF公司的其它機(jī)型比如ProtoMat H100，H60等也同樣具有加工微波電路板的能力，這些高端機(jī)型具備自動化換刀，定位精度高，移動速度快捷的特點(diǎn)，可以適應(yīng)更高標(biāo)準(zhǔn)的制作需求，并且可 以滿足一定批量的生產(chǎn)。滿足了實(shí)驗(yàn)室、研究所和高科技公司自制電路板的需求。