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如何選擇高頻器件功率分配器和耦合器的PCB
功率分配器和組合器是最常用/最常見的高頻設備，定向耦合器等耦合器也是如此。 這些設備用於天線或系統的高頻能量的功率分配、組合和耦合，並且損耗和洩漏很小。 PCB板的選擇是這些設備實現預期效能的關鍵因素。 在設計和處理功率分配器/合成器/耦合器時，瞭解PCB資料的財產如何影響這些器件的最終效能是很有幫助的。 限制包括頻率範圍、工作頻寬和功率容量。
許多不同的電路被用來設計功率分配器（反過來，組合器）和耦合器，它們有各種不同的形式。 功率分配器有簡單的雙通道功率點和複雜的N通道功率點，這取決於系統的實際需要。 近年來，還開發了許多不同的定向耦合器和其他類型的耦合器，包括威爾金森和電阻功率分配器、蘭格耦合器和正交混合節能橋。 它們有許多不同的形式和大小。 在這些電路設計中選擇合適的PCB資料將有助於實現最佳效能。
這些不同的電路類型會影響設計的結構和效能，有助於設計者為不同的應用選擇電路板。 威爾金森雙功率分配器使用單個輸入信號來提供相等幅度和相位的雙輸出信號。 它實際上是一個“無損”電路，旨在提供比原始訊號低3dB（或換句話說）的訊號。 是原始訊號的一半）輸出信號（功率分配器的每個埠的輸出功率隨著輸出埠數量的新增而减小）。 相反，電阻式雙功率分配器提供的輸出信號比原始訊號小6dB。 電阻功率分配器中每個支路的附加阻抗新增了損耗，但也新增了兩個訊號之間的隔離。
與許多電路設計一樣，介電常數（Dk）通常是選擇不同PCB資料的起點，功率分配器/功率組合器的設計者通常傾向於使用高介電常數的電路資料，因為與低介電常數資料相比，這些資料可以在更小尺寸的電路中提供有效的電磁耦合。 高介電常數電路存在一個問題，即電路板中的介電常數是各向異性的，或者電路板的介電常數值在x、y和z方向上不同。 當介電常數在同一方向上發生很大變化時，也很難獲得具有均勻阻抗的傳輸線。
在實現功率分配器/組合器的特性時，保持阻抗的不變性是非常重要的。 介電常數（阻抗）的變化將導致電磁能量和功率的不均勻分佈。 幸運的是，有一些具有優异各向同性的商業PCB資料可以用於這些電路，例如TMM 10i電路資料。 這些資料具有相對較高的介電常數9.8，並且在三個坐標軸方向上保持在9.8+/-0.2445的水准（在10GHz下量測）。 這也可以理解為，在功率分配器/組合器和耦合器的傳輸線中，均勻的阻抗特性可以使設備中的電磁能分佈恒定且可量測。 對於較高介電常數的PCB資料，TMM 13i層壓板的介電常數為12.85，並且三個軸的變化在+/-0.35（10GHz）範圍內。
當然，在設計功率分配器/功率組合器和耦合器時，恒定的介電常數和阻抗特性只是需要考慮的PCB資料參數之一。 在設計功率分配器/組合器或耦合器電路時，最大限度地减少插入損耗通常是一個重要目標。 理想情况下，雙威爾金森功率分配器可以提供兩個輸出埠-3dB或一半的輸入電磁能。 事實上，每個功率分配器/組合器（和耦合器）電路都會有一定的插入損耗，這通常取決於頻率（當頻率新增時，損耗也會新增），所以對於功率分配器/合併器來說，在設計方面，PCB資料的選擇需要考慮如何控制，從而將電路的插入損耗降至最低。
在功率分配器/組合器或耦合器等無源高頻設備中，插入損耗實際上是許多損耗的總和，包括介電損耗、導體損耗、輻射損耗和洩漏損耗。 其中一些損耗可以通過仔細的電路設計來控制。 它們也可能取決於PCB資料的特性，並且可以通過合理選擇PCB資料來最小化。 阻抗失配（即駐波比損耗）可能會導致損耗，但可以通過選擇具有恒定介電常數的PCB資料來减少。
在設計高功率功率分路器/組合器和耦合器時，最大限度地减少損耗是非常關鍵的，因為在高功率損耗下，功率損耗將轉化為熱量並在器件和PCB資料中消散，熱量將影響資料的介電效能。 恒定值（和阻抗值）會產生影響。
簡言之，在設計和加工高頻功率分配器/組合器和耦合器時，PCB資料的選擇應基於許多不同的關鍵資料特性，包括介電常數的值、資料仲介電常數連續性以及溫度等環境因素。降低資料損耗包括介電損耗， 導體損耗和功率容量。 為特定應用選擇PCB資料有助於設計成功的高頻功率分配器/組合器或耦合器。
