微帶電路中的無源反相器

微帶電路中的無源反相器。碎片三分鐘，收獲一丟丟。

邏輯電路中的反相器是有源電路：

因此為了區別，特意在題目中指明是無源反相器。

邏輯電路有源反相器與微帶電路無源反相器實現的功能相同，但適用的頻率范圍不同。

邏輯電路中的有源反相器帶寬極寬，低頻可用于直流，高頻僅受MOS管本身的頻率特征限制。

而微帶電路中的無源反相器，一般帶寬只有40%左右。

叉指電容與無源反相器對比

叉指電容和無源反相器二者原理也幾乎相同：本質上都是通過多段λ/4導波波長的高阻線緊耦合，實現信號傳輸功能。

只不過叉指電容的終端開路；

而無源反相器終端通過接地過孔短路到地平面；

仿真的回波損耗對比如下：

如果以回波損耗20dB為限，叉指電容帶寬2.35~2.95GHz，很窄，無源反相器帶寬1.75~3.25GHz，稍微寬些。

仿真的插入損耗對比如下：

插入損耗都在0.3dB左右，主要是介質和導體損耗。

總體來看，無源反相器的帶寬和插損更有優勢。

無源反相器的相位特征

為了分析無源反相器的相位特征，在無源反相器HFSS模型的基礎上，特意加了一個尺寸與無源反相器相同的微帶線，作為參考相位對比：

只看信號通過相等長度的黃色微帶線或黃色反相器的相移：

在中心頻點2.6GHz，無源反相器相位72度，但無源電路相位不可能是正值，注意到1GHz有個+/-180度跳變，因此真實的絕對相位是72-360=-288度。兩個模型都很短，同一頻點2.6GHz的微帶線呈現的是真實的絕對相位-108度。

-288度和-108度，正好相差180度。

總結

作為參考的微帶線，相位是理想的直線，相位與微帶線長度呈正比。

但是，無源反相器的相位，相對于參考的同等長度的微帶線來說，多了180度相位差異！所以這個模型叫做無源反相器。

那么，這個無源反相器有什么作用？且聽下回分解。