前幾天,有朋友問了我這樣一個問題。
他給我發了一個仿真圖,仿真圖看上去很簡單,就是一根U型的微帶線,放在一個U型的盒體里面。
同時,他也發了一個仿真結果,仿真結果上顯示,該微帶線的駐波在某個頻率前都OK,然后在某個頻率處突然變差,有個尖峰突起,然后過了這個頻率,又開始降下來。
描述到這,作為射頻工程師的你,在你腦海里閃過的第一個可能原因是什么?
看到那個仿真曲線,我的第一感覺,就是是不是盒子產生諧振了?
在文獻[1]中,作者做了一個實驗,通過測試,可以切切實實地反映出諧振大概是個什么樣。
作者在一個板子上,焊接了一個屏蔽罩的底座,大小約是38.1mm*25.4mm*10.16mm。
然后,焊接了兩個SMA插座在屏蔽罩里面,接口在板子背面。
接著,通過VNA測試者兩個插座之間的損耗,來看加不加屏蔽罩蓋子時,對損耗的影響。
當沒有屏蔽罩時,S21表示的是兩個插座之間自然的耦合。在低頻時,兩者的耦合比較小,但是當頻率升高時,兩者的耦合會漸漸變大。
加上屏蔽罩的蓋子后,屏蔽罩變完整了,從測試曲線可以看出來,盒子開始變成具有多個諧振點的諧振腔。
如下圖所示。
對于一個高度為H,寬度為W,長度為L的盒體(W>L>H),各種各樣的TEM模式的頻率,可以大概的用下式進行計算。H,W和L的單位為m,頻率的單位為MHz,假設屏蔽罩里面的媒質是空氣。a,b,c的取值為0或者1.
主的諧振模,即最低的諧振頻率為TE101模式,對應的頻率為7.1GHz左右。
從上圖的測試中,也可以看到,其第一個諧振點大概在7GHz左右,在這個點,耦合度提高了30dB左右。
那盒子發生諧振,會有什么情況產生呢?
像以前調試低噪放的時候,可能會出現這種情況,就是沒蓋蓋子的時候,很正常,但是蓋上蓋子后,帶外就有一根譜。
你說這根譜在帶外,有沒有影響?
有的時候,雖然自激發生在帶外,但是因為自激的產生,可能會影響放大器的工作偏置點,進而也影響管子的性能。
那可能你會說,那如果我帶內沒看到啥變化呢?
呃,這個,我是看到過不管的,最后好像也沒出啥事情。
如果諧振頻率正好發生在工作帶寬內的話,你可能會發現,沒蓋蓋子的時候,增益平坦度很好,但是蓋上蓋子后,增益平坦度就又惡化了。
審核編輯:劉清
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原文標題:到了射頻微波頻段,盒子尺寸也是要注意的
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