到了射频微波频段,盒子尺寸也是要注意的

日期:2023-06-12 14:13:09 来源:面包芯语

前几天,有朋友问了我这样一个问题。

他给我发了一个仿真图,仿真图看上去很简单,就是一根U型的微带线,放在一个U型的盒体里面。

同时,他也发了一个仿真结果,仿真结果上显示,该微带线的驻波在某个频率前都OK,然后在某个频率处突然变差,有个尖峰突起,然后过了这个频率,又开始降下来。


(资料图)

描述到这,作为射频工程师的你,在你脑海里闪过的第一个可能原因是什么?

看到那个仿真曲线,我的第一感觉,就是是不是盒子产生谐振了?

在文献[1]中,作者做了一个实验,通过测试,可以切切实实地反映出谐振大概是个什么样。

作者在一个板子上,焊接了一个屏蔽罩的底座,大小约是38.1mm*25.4mm*10.16mm。

然后,焊接了两个SMA插座在屏蔽罩里面,接口在板子背面。

接着,通过VNA测试者两个插座之间的损耗,来看加不加屏蔽罩盖子时,对损耗的影响。

当没有屏蔽罩时,S21表示的是两个插座之间自然的耦合。在低频时,两者的耦合比较小,但是当频率升高时,两者的耦合会渐渐变大。

加上屏蔽罩的盖子后,屏蔽罩变完整了,从测试曲线可以看出来,盒子开始变成具有多个谐振点的谐振腔。

如下图所示。

对于一个高度为H,宽度为W,长度为L的盒体(W>L>H),各种各样的TEM模式的频率,可以大概的用下式进行计算。H,W和L的单位为m,频率的单位为MHz,假设屏蔽罩里面的媒质是空气。a,b,c的取值为0或者1.

主的谐振模,即最低的谐振频率为TE101模式,对应的频率为7.1GHz左右。

从上图的测试中,也可以看到,其第一个谐振点大概在7GHz左右,在这个点,耦合度提高了30dB左右。

那盒子发生谐振,会有什么情况产生呢?

像以前调试低噪放的时候,可能会出现这种情况,就是没盖盖子的时候,很正常,但是盖上盖子后,带外就有一根谱。

你说这根谱在带外,有没有影响?

有的时候,虽然自激发生在带外,但是因为自激的产生,可能会影响放大器的工作偏置点,进而也影响管子的性能。

那可能你会说,那如果我带内没看到啥变化呢?

呃,这个,我是看到过不管的,最后好像也没出啥事情。

如果谐振频率正好发生在工作带宽内的话,你可能会发现,没盖盖子的时候,增益平坦度很好,但是盖上盖子后,增益平坦度就又恶化了。

参考文献:

[1]https://www.edn.com/shields-are-your-friend-except-when/

[2]https://www.edn.com/shields-are-your-friend-except-when-part-2/

[3] Complete Wireless Design

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我的焊接水平,现在是杠杠的,秘诀就在这啊,风枪加上针尖锡膏。

以前,我们的常规的手工焊接步骤是啥样的?

一种呢,是烙铁+焊锡丝的方法,这种方法,最考验焊接水平了,换句话说,就是难。

另一种呢,就是做个钢网,然后手工刷锡膏,接着放到炉子里去焊接,这种呢,虽然可能比焊接厂要便宜,但其实花费也不小,钢网要钱吧,你还得要个炉子。

我现在用的这种呢,是真的又省钱,又快捷,还对焊接人员很友好。

只需要两个步骤。

第一步,用针管,把焊锡膏点在焊盘上。有人会说,那点多了怎么办?哦,只要旁边是阻焊,就没有关系,最终都会融合到焊盘上来的。那又说,那焊盘上的锡太多了怎么办?哦,这个我一般再用烙铁给搞掉一点。

第二步,就是左手拿着风枪,右手拿着镊子,左手吹,右手拿着镊子保证器件的位置。当然,如果是左撇子,就互换一下。反正就是精细活,要用你擅长的那只手。拿镊子对着0201的器件扒拉,就是精细活。

用这种方法焊出来的板子,肯定不会比第一种方法差,和第二种方法出来的效果差不多。

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