帶電纜防水型二路功分器的設(shè)計

1、畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 帶電纜防水型二路功分器的設(shè)計 系別：電子工程系 專 業(yè) 名稱：通信工程 學(xué) 生 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名、職稱： 完成日期 2007 年 05 月 25 帶電纜防水型二路功分器的設(shè)計 摘摘 要要 隨著現(xiàn)代電子和通信技術(shù)的飛躍發(fā)展，信息交流越發(fā)頻繁，各種各樣電子 電汽設(shè)備以大大影響到各個領(lǐng)域企業(yè)及家庭。無論哪個頻段工作的電子設(shè)備， 都需要各種功能的元器年，既有如電容、電感、電阻、功分器等無源器件，以 實現(xiàn)信號匹配、分配、濾波等；又有有源器件共同作用。微波系統(tǒng)不例外地有 各種無源、有源器件，它們的功能是對微波信號進行必要的處理或變換。現(xiàn)代 無源器件中，微帶功分器從質(zhì)量

2、及重量日顯重要。 第一部分作為緒論，介紹了無源器件的情況及應(yīng)用； 第二部分介紹了微波的情況； 第三部分全文研究的主要內(nèi)容，介紹了微帶線及其原理； 第四部分屏蔽外界干擾信號的影響； 第五部分衡量功分器性能的參數(shù)； 第六部分作為全文的焦點，介紹了功分器工作原理及計算公式； 第七部分設(shè)計部分 ； 第八部分誤差分析。 關(guān)鍵詞 ：VSWR(駐波比)； 插入損耗； 隔離度 The design of splitter With waterproof cable-In-power Abstract Nowadays，with the rapid development of modern electroni

3、c and correspondence technology，the communication of information becomes more and more frequentlyand various. Electronic and electrical equipments has had great effect on all domains， enterprises and families.The electronic equipments，no matter work with which frequency and bandwidth，all need electr

4、onic components with different functions.These components，not only include the ones without source spare part such as capacitances，inductances，resistances and the power splitter to make the signal matched，distributed and filtered the waves，but also include the ones with source spare part to work tog

5、ether. Without exception， the microwave system also has electronic components with and without source spare part， whose function is to make necessary disposal and transform to the microwave signal.Especially among the modern electronic components without source spare part， the power splitter of tiny

6、 bandwidth become more and more important on both quality and weight. The first part，the exordium has introduced the circumstance and application of electronic components without source spare part. The next part has told the instance of the microwave. The third part ，as the main content，what the dis

7、quisition studies has introduced the tiny bandwidth line and its theory. The fourth part has introduced how to screen out the influence of the interferefering signal. The fifth part has introduced parameters to scale the function of the power splitter. The sixth part， as the focus of the whole disqu

8、isition， has introduced the working theory of the power spilter and the calculate expressions. The severnth part has introduced the all of the design. And the last part has told the error analysis. Keywords: VSWR；insertion loss；isolation 目 錄 摘摘 要要 .I ABSTRACT.II 1緒論緒論.1 1.1 當(dāng)今形勢的分析 .1 1.2 研究的內(nèi)容及意義 .

9、1 2 微波的一般常識微波的一般常識.2 2.1 常用微波頻段 .2 2.2 微波波長的的特點 .2 2.3 麥克斯韋的發(fā)現(xiàn) .2 2.4 射頻/微波的優(yōu)缺點.2 2.5 射頻/微波鐵三角關(guān)系.3 3 微帶線的基本設(shè)計微帶線的基本設(shè)計.4 3.1 微帶線的簡單介紹 .4 3.2 微帶線的分類 .4 3.3 微帶線的結(jié)構(gòu) .4 3.4 微帶線基本設(shè)計參數(shù) .5 3.5 導(dǎo)線的損耗 .6 3.6 似靜電場 .7 3.7 帶線設(shè)計公式 .8 3.8 帶線實際設(shè)計 .9 4 金屬屏蔽蓋的設(shè)計金屬屏蔽蓋的設(shè)計.11 4.1 屏蔽的原因 .11 4.2 屏蔽的結(jié)構(gòu)及原理 .11 4.3 屏蔽及衰減 .12

10、 4.4 電磁泄漏及抑制 .12 5 功分器性能參數(shù)概念介紹功分器性能參數(shù)概念介紹.14 5.1 駐波比 .14 5.2 頻率范圍 .14 5.3 承受功率 .14 5.4 插入損耗 .14 5.5 隔離度 .15 5.6 平衡 .15 5.7 S 參數(shù) .15 5.8 防水等級.16 6 功分器原理及有關(guān)參數(shù)求解公式功分器原理及有關(guān)參數(shù)求解公式.17 6.1 功分器原理 .17 6.2 分析求解重要參數(shù) .18 6.3 R 值的求解及等效圖電路.18 6.4 雙臂的設(shè)計及逆應(yīng)用.21 7 具體設(shè)計的確定和誤差分析具體設(shè)計的確定和誤差分析.22 7.1 設(shè)計的參數(shù)指標(biāo):.22 7.2 設(shè)計的準(zhǔn)

11、備與仿真 .23 7.3 微帶線的設(shè)計 .24 7.4 隔離電阻的設(shè)計 .26 7.5 屏蔽蓋板和電纜的設(shè)計 .26 7.6 防水電纜的設(shè)計 .26 8 測試結(jié)果及誤差分析測試結(jié)果及誤差分析.30 8.1 測試出結(jié)果圖形 .30 8.2 誤差分析 .31 8.21 人為誤差.31 8.22 儀器誤差.32 8.23 外界誤差.32 結(jié)論結(jié)論.33 參參 考考 文文 獻獻.34 致謝致謝.35 1 緒論 1.1 當(dāng)今形勢的分析 現(xiàn)代電子工業(yè)的技術(shù)進步，單位面積上的電路功能越來越多，產(chǎn)品尺寸越 來越小，成本越來越低，而可靠性卻不斷提高。這些因素促使電子行業(yè)做出更 大努力，充分利用這些技術(shù)進步開拓更

12、多的領(lǐng)域。為此，微波和射頻技術(shù)也隨 著蔓延到各個方面。在商業(yè)等領(lǐng)域，其現(xiàn)代應(yīng)用包括峰窩電話、個人通信系統(tǒng)、 無線局域數(shù)據(jù)網(wǎng)、分全球定位系統(tǒng)（GPS）、廣播和電視直播衛(wèi)星、微波環(huán)境 遙感系統(tǒng)等。特別是防衛(wèi)系統(tǒng)大量依靠微波技術(shù)無源和有源測向、通信以及武 器操控系統(tǒng)。這樣業(yè)務(wù)的發(fā)展意味預(yù)見的將來在微波工程方面不存在缺乏挑戰(zhàn) 性的課題。作為無源器件的各類功發(fā)器也隨即發(fā)明應(yīng)用1。 1.2 研究的內(nèi)容及意義 本文主要是研究無源器件中小靈通防水二路功分器的設(shè)計，從各個內(nèi)容透 析各部分的設(shè)計，重點講述了關(guān)鍵技術(shù)微帶線、功分器的工作原理、實際防水 功分器的整個設(shè)計過程，并提及主要誤差的來源及處理方法。內(nèi)容由外到

13、內(nèi)， 逐漸貼切主題。 無論國防、現(xiàn)代移動通信或是汽車，家電行業(yè)，功率分配與合成是在所難 免的，各種天線設(shè)計或是有源電路板，往往必須通過無源器件功分器的輔助才 能發(fā)揮其原有功能及作用。主要應(yīng)用于微波傳輸與接收的過程。微帶功分器體 積小巧、重量輕、寬頻帶的優(yōu)點更使許多人所推崇。應(yīng)用中多種情況下都要求 產(chǎn)品密封防水防塵。防水功分器作為客戶需求的一種產(chǎn)品，可應(yīng)用于水下器件 連接，埋藏地下，或是應(yīng)用于戶外外接電纜防濕防塵儀器之間的連接等。這樣 無論我們在何種環(huán)境，都能充分分配資源及資源的合成，使之應(yīng)用范圍更為廣 泛。 2 微波的一般常識 2.1 常用微波頻段 微波是電磁波介于超短波與紅外線之間的波段。它

14、屬于無線電波中波長最 短的波段，其頻率范圍從 300MHz 至 3000GHz 通常又將微波波段劃分為分米波、 厘米波、毫米波和亞毫米波四個分波段，在通信和雷達工程上還使用打丁字母 表示微波更細的分波段。對于微波頻率的無線電波，其波長遠大于電系統(tǒng)的實 際尺寸，可用集總參數(shù)電路的理論分析，即為電路的分析法；頻率高于微波波 段的光波、X 射線、射線等，其波長遠小于電系統(tǒng)的實際尺寸，因此可用光 學(xué)理論進行分析，而微波則由于其波長與電系統(tǒng)的實際尺寸相當(dāng)，不能用普通 電子學(xué)中電路的方法研究或光的方法研究，而必須采用場的觀點研究：即麥克 斯韋方程組出發(fā)，結(jié)合邊界條件來研究系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就是場分析法。 2

15、.2 微波波長的的特點 正是由于微波波長的特殊性，所以有以下特點：似光性；穿透性； 寬頻帶特性；熱效應(yīng)特性；散射特性；抗低頻干擾特性；視距傳播 特性；分布參數(shù)的不確定性；電磁兼容與電磁環(huán)境污染。 2.3 麥克斯韋的發(fā)現(xiàn) 麥克斯韋發(fā)現(xiàn)，光的本質(zhì)上具有電磁特性，隨后建立了靜電場和靜磁場的 數(shù)學(xué)理論，之后又對該理論進行了擴展，包括法拉第電磁感應(yīng)定律。經(jīng)典麥克 斯韋方程的精髓是從理論上預(yù)測了電磁波的存在，導(dǎo)致了頻率范圍從 0Hz 到 射線頻率的電磁波譜概念。電磁波是一種時變波，這個場包括電場分量和磁 場分量，可從波源向外傳遞能量。麥克斯韋四大定律可以定性描述如下：第一 定律（E），自然電荷是單極性的，

16、即依據(jù)極性確定規(guī)則，或是正電荷，或者是 負電荷；第二定律（H），傳導(dǎo)電流的導(dǎo)體產(chǎn)生磁場，與電荷不同，磁場具有 偶極性，通常用閉合環(huán)路表示；第三定律，變化的電場產(chǎn)生變化的磁場；第四 定律，放加給系統(tǒng)一個變化的磁場將引起系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生一個阻礙磁場變化的變化 電場。第四定律揭示了電場和磁場之間的關(guān)系。同時，麥克斯韋定律直接會影 響到基片和導(dǎo)體的設(shè)計。2 2.4 射頻/微波的優(yōu)缺點 由上述可歸納出有以下優(yōu)點：頻帶寬?？蓚鬏斝畔⒘看?。分辨率高。 連續(xù)波多普勒雷達的頻偏大，成像更清晰，反應(yīng)更靈敏。尺寸小，電路元件 體積小。干擾小。不同設(shè)備相互干擾小。速度快。數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和 信號處理速度快。頻譜寬。頻譜不

17、擁擠，不易擁堵，軍用設(shè)備更可靠。 但同時會滋生出一些局限性。主要有：元器件成本高；輻射損耗大 ；大量使用砷化鎵器件，而不是通常的硅器件；電路中無件損耗大，輸出 功率小；設(shè)計工具精度低，成熟技術(shù)少。這些問題是我們必須面對的，在工 程中應(yīng)合理設(shè)計電路，取得一個比較好的折中方案2。 2.5 射頻/微波鐵三角關(guān)系 射頻/微波工程中所要解決的核心問題有以下三大主要方面：頻率、阻抗和 功率。只要合理地處理好三者的關(guān)系，就能實現(xiàn)預(yù)期的電路功能。由于頻率、 阻抗和功率是貫穿射頻/微波工程的三大核心指標(biāo)，故將其稱為鐵三角。它能形 象地反映射頻/微波工程的基本內(nèi)容。這三方面既有獨立特性，又相互影響。 鐵三角的內(nèi)涵

18、作以下簡單介紹。 頻率是最基本的一個參數(shù)，對應(yīng)于無線系統(tǒng)所工作的頻譜范圍無線系統(tǒng)工 作的頻譜范圍，也規(guī)定了所研究的微波電路的基本前提，進而決定微波結(jié)構(gòu)形 式和器件材料。 功率用來描述信號能量的大小。所有電路或系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)都是實現(xiàn)能量 的最佳傳遞。影響的主要電路有：衰減器，功分器（合成器），耦合器和放大 器。 阻抗是特定頻率下，描述各種電路對信號能量傳輸?shù)挠绊懙囊粋€參量。工 程實際中，應(yīng)設(shè)法改進阻抗特性，實現(xiàn)能量的最大傳輸。 3 微帶線的基本設(shè)計 目前應(yīng)用的微波集成電路有兩種：第一種稱為集中參數(shù)型號集成電路，其 特點是電感、電容、電、阻等電路元件均為集中參數(shù)，尺寸小于工作波長，借 助于蒸發(fā)、淀

19、積、光刻等工藝印制在介質(zhì)基片上，和有源微波固體器件連接后 即構(gòu)成整個微波集成電路。第二種即分布參數(shù)型集成電路或微帶集成電路（簡 稱微帶電路），電路元件由分布參數(shù)的微帶線構(gòu)成。它包含按設(shè)計圖形印制在 介質(zhì)基片一面的導(dǎo)體帶條和別一面的金屬接地板，圖形的尺寸可以和工作波長 比擬，和微波固體器件連接后即成整個微帶電路。將兩者進行比較：前者的工 作頻帶寬，某些電路元件特性理想，集成度也比較高，但其工藝比較復(fù)雜，質(zhì) 量不易保證，并且由于電路元件的精度難于擔(dān)高，從而使整個電種特性的一致 性差；而對微帶電路，只要保證精確的印制工藝，就可得到較高的電路質(zhì)量， 故目前實際使用的大部分都是這種電路。 3.1 微帶線

20、的簡單介紹 常見的傳輸線有同軸線、微帶線、帶狀線、矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)等。由于材 料的不和結(jié)構(gòu)的不同，每種傳輸線的傳播常數(shù)不同。所以，傳播常數(shù)的計算是 各種傳輸線研究的核心內(nèi)容。 微帶線是一種準(zhǔn) TEM 波傳輸線，結(jié)構(gòu)簡單，計算復(fù)雜。由于各種設(shè)計公式 都有一定的近似條件，因而很難得到一個理想的設(shè)計結(jié)果，但都能夠得到比較 滿意的工程效果。加上實驗修正，便于器件的安裝和電路調(diào)試，產(chǎn)品化程度高， 使得微帶線已成為射頻/微波電路中首選的電路結(jié)構(gòu)。 3.2 微帶線的分類 目前，微帶傳輸線可分為兩大類：一類是射頻/微波信號傳輸類的電子產(chǎn) 品，這一類產(chǎn)品與無線電的電磁波有關(guān)，它是以正弦波來傳輸信號的，如雷達、

21、廣播電視和通信；另一類是高速邏輯信號傳輸類的電子產(chǎn)品，這一類產(chǎn)品以數(shù) 字信號傳輸?shù)模瑯右才c電磁波的方法傳輸有關(guān)，這一類產(chǎn)品開始主要應(yīng)用在 計算機等中，現(xiàn)在已迅速推廣應(yīng)用到家電和通信類電子產(chǎn)品上。 3.3 微帶線的結(jié)構(gòu) 微帶是微波頻率應(yīng)用最廣泛的傳輸媒介。它的開放結(jié)構(gòu)便于集成和裝配分 立式單片元件，使生產(chǎn)、組裝、調(diào)試和返修變得更加輕松。如圖，基本微帶電 路由厚度為 h、相對介電常數(shù)為的介質(zhì)基板構(gòu)成，在基板一面覆蓋一層寬為 r 、厚為 t 的線條圖形，而在另一面覆蓋一層金屬地平面3。 3.4 微帶線基本設(shè)計參數(shù) 微帶線結(jié)構(gòu)如上圖，相關(guān)設(shè)計參數(shù)如下： 基板參數(shù)：基板介電常數(shù)、基板介質(zhì)損耗角正切 t

22、an、基板高度 h r 和導(dǎo)線厚度 t。導(dǎo)帶和底板金屬通常為銅、金、銀、錫、鋁。 電特性參數(shù)：特性阻抗、工作頻率、工作波長和電長度。 z0 f 0 g 圖 3-1 微帶線俯視結(jié)構(gòu) 微帶線參數(shù)：寬度，長度 L 和單位衰減量。w AdB 構(gòu)成微帶的基板材料、微帶尺寸與微帶線的電性能參數(shù)之間存在嚴(yán)格的對 應(yīng)關(guān)系。微帶線的設(shè)計就是確定滿足一定電性能參數(shù)的微帶物理結(jié)構(gòu)。 微帶傳輸線設(shè)計中的問題就是找到一個滿足阻抗要求的合適的比以及 h 有效相對介電常數(shù)（），它們之間相互依存。部分電場處在空氣中， eff =1，剩余部分（Q）在基板內(nèi)部，1。因此，有效介電常數(shù)值介于 rreff 兩者之間。有效介電常數(shù)等于

23、空氣的介電常數(shù)加上基板與空氣的介電常 eff 數(shù)之差與填充系數(shù) Q 的乘積。這一表達式對所有將要討論的微帶線媒介都成立。 2-1 r =1+Q(-1) eff 填充系數(shù) Q 用來度量在基板內(nèi)的場量，此量值對確定至關(guān)重要，過 eff 去曾經(jīng)用圖解法來確定、h、和，現(xiàn)在一般都采用 CAD 方法來確定、 eff h、和 4。 eff 3.5 導(dǎo)線的損耗 損耗是傳輸線的重要參量之一。大的線損往往是不允許的。尤其是微帶線 的損耗要比波導(dǎo)、同軸線大得多，在構(gòu)成微帶電路元件時，其影響必須予以重 視。微帶線的損耗分成三部分： A），介質(zhì)損耗。當(dāng)電場通過介質(zhì)時，由于介質(zhì)分子交替極化和晶格來回 碰撞，而產(chǎn)生的熱損

24、耗。為了減少這部分損耗，應(yīng)選擇性能優(yōu)良的介質(zhì)如石英 等作為基片材料。 B），導(dǎo)體損耗。微帶線的導(dǎo)體帶條和接地板均具有有限的電導(dǎo)率，電流 通過時必然引起熱損耗。在高頻情況下，趨膚效應(yīng)減小了微帶導(dǎo)體的有效截面 積，更增大了這部分損耗。由于微帶線橫截面尺寸遠小于波導(dǎo)和同軸線，導(dǎo)體 損耗也較大，是微帶線損耗的主要部分。 C），輻射損耗。由微帶線場結(jié)構(gòu)的半開放性所引起。減小線的橫截面尺 寸時，這部分損耗很小，而只在線的不均勻點才比較顯著。為避免輻射，減小 衰減，并防止對其它電路的影響，一般的微帶電路均裝在金屬屏蔽盒中。 值得說明的是，當(dāng)工作頻率提高、或微帶線橫越截面尺寸過大時，微帶線 上不僅僅為單一的

25、TEM 波，還存在著波導(dǎo)波型、表面波型的影響，統(tǒng)稱為高次 型。在考慮工作頻率及選擇微帶線尺寸時，應(yīng)令所有高次型都截止，否則將影 響微帶電路的正常工作。即使在高次型都截止條件下，當(dāng)工作頻率提高時，微 帶線將呈現(xiàn)出非 TEM 波特性，即有效介電常數(shù)和特性阻抗將隨頻率而變，稱為 微帶線的色散特性。當(dāng)頻率很高時，應(yīng)根據(jù)以下 1-2、1-3、1-4 式進行修正。 2-2 err 、 e f h w z f 、 h、 )( 0 ) 1(13 0 2 1 6 10 2-3 h r z f 0 4 1 0 ) 1( 95 . 0 當(dāng)時，1-2 應(yīng)當(dāng)稍加變化為：4 h w 2-4 e 、 rre f wz f

26、h h )( 0 )1)(1(3 0 2 1 6 3 10 3.6 似靜電場 把側(cè)壁放置在處，其中，所以側(cè)壁不會影響位于帶狀導(dǎo)體 2 a x da 周圍的場力線。這樣，我們就可以求解兩側(cè)壁之間區(qū)域的拉普拉斯方程 2-5 y a xyx t 0 , 2 | , 0),( 2 和邊界條件 2-6 處在 處在 、yyx a xyx 0,0),( 2 ,0),( (把導(dǎo)帶中心定義為 0 點坐標(biāo)) 圖 3-2 微帶線截面結(jié)構(gòu) 因為存在由空氣/電介質(zhì)分界面定義的兩個區(qū)域，在金屬帶上有電荷不連續(xù) 性，所以在這些區(qū)域分別有的表達式，采用分離變量法求解式，并利 ),(yx 用邊界條件得到通解為 1,3,. /

27、1,3. cos0 ( , ) cos n y n x naa n n y a n x na n Ashyh x y Behy 2-7 現(xiàn)在電勢在 y=h 處心須連續(xù)，所以由上式可得到 2-8eBA a dn nn a dn sinh 即如有 2-9 1,| |/2 0,| |/2 xw xw s 根據(jù) 2-10 由求導(dǎo)ED 接著可利用三角函數(shù)的正交性，求出。 An 總電荷 2-11 對地電壓 h y dyyxEV 0 ),0( 2-12 V Q C 1 2-13 求得電容 。 、可由公式分別令 r基片的 r 和 r1 求得 C1C a 1 a C C e 1 1 2-14 于是可得特征阻抗為

28、 2-15 其中。5smc/3 10 8 3.7 帶線設(shè)計公式 微帶的阻抗與、h、和的關(guān)系由下式給出。 h 2-16 836 . 0 0724 . 0 735 . 1 1 ( 377 0 h rr h 或是給定微帶線的尺寸，特征阻抗可以計算為 ),(),( ),(),( 00 hyxEhyxE hyxDhyxD yry yys WxdxQ W W s 2/ 2/ )( 11 0 1 cCCv Z e p 2-17 608 ln(),1 4 120 0 ,1 1.393 0.667ln(1.444) e e dw w d wd w d ww dd Z 對于給定的特征阻抗和介電常數(shù)，比值可以求得為

29、 Z0rd w 2-18 2 8 , 2 2 1 20.61 1 ln(21)ln(1)0.39,2 2 A A r rr w d w d w BBB d e e 其中， ) 11 . 0 23 . 0 ( 1 1 2 1 60 0 rr rrz A rz B 0 2 377 當(dāng)基板厚度 h 給定時，阻抗主要由線寬決定，因為電感量隨著橫截面增加 而降低，影響電場分布。對 50的傳輸線，線寬與基板厚度 h 之間的比值作 為基板介電常數(shù)的函數(shù)。各種基板材料以其介電常數(shù)值標(biāo)注。制作在 rr 的熔融石英上的 50傳輸線寬度的兩倍。同時走線的厚度影響特征阻 3.88 r 抗的一個重要因素，走線厚度越大，

30、其特征阻抗就越小，成反比關(guān)系，但其變 化范圍相對是較小的。 3.8 帶線實際設(shè)計 可以看出，計算是相當(dāng)復(fù)雜的。每一個電路的設(shè)計都使用一次這些公式是 不現(xiàn)實的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，使得這一過程變得相當(dāng)簡單。微帶線設(shè)計問題 的實質(zhì)是求給定介質(zhì)基板情況下阻抗與導(dǎo)帶寬度的對應(yīng)關(guān)系。目前主要有： 查表格。早期微波工作者針對不同介質(zhì)基板，計算出物理結(jié)構(gòu)參數(shù)與電性 能參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系，建立了詳細的數(shù)據(jù)表格。這種表格的用法步驟是： 按相對介電常數(shù)選表格；查阻抗值、寬高比、有效介電常數(shù)三者的對 h w e 應(yīng)關(guān)系，只要已知一個值，其它兩個就可查出；計算，通常 h 已知，則 w 可 得，由求出波導(dǎo)波長，進而求出微

31、帶線的長度。 e 用軟件。許多公司已開發(fā)出了很好的計算微帶電路軟件。如 AWR 的 Microwave Office，輸入微帶的物理參數(shù)和拓撲結(jié)構(gòu)，就能很快得到微帶線的電 性能參數(shù)，并可調(diào)整或優(yōu)化微帶線的物理參數(shù)。 數(shù)學(xué)計算軟件 Mathcad11 具有很強的功能。只要寫入數(shù)學(xué)公式，就能完成 計算任務(wù)。 總之，阻抗控制在阻抗設(shè)計中是十分重要的一個環(huán)節(jié)，通過阻抗控制可以 有效解決高速數(shù)字電路由傳輸線反射帶來的信號完整性問題。雖然涉及到線路 密度、印制電路板成本等多方面因素，不一定能對所有傳輸線都進行端接，但 通常對于時鐘等重要高速節(jié)點必須通過端節(jié)來達到需要信號完整性品質(zhì)?？梢?采用相應(yīng)的仿真軟件

32、進行設(shè)計的預(yù)先估計，同時嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝，這樣可以 保證制造出來的印制電路板不會出出阻抗問題，避免很多問題的出現(xiàn)5。 4 金屬屏蔽蓋的設(shè)計 4.1 屏蔽的原因 實際上，對于電磁場來說，其電場與磁場分量總是同時存在的。只是在頻 率較低時，且滿足近場條件情況下，當(dāng)干擾源特性不同時，則電場和磁場分量 差別較大。對高電壓小電流干擾源，近場是以電場為主，其磁場分量可以忽略 不計。這時只要采用電屏蔽：而對于低電壓、大電流的干擾源，近場是以磁場 為主的，甚么其電場分量可忽略，因此只需采用磁屏蔽。但當(dāng)是當(dāng)頻率較高， 即干擾超過 150KHz 時，電子設(shè)備的元器件和導(dǎo)線的幾何尺寸逐漸可與電磁波 的波長相比擬，電

33、磁輻射能力隨頻率增高而增強。當(dāng)干擾源與接收器之間的間 距足夠大時，電容性耦合的作用很小，而輻射耦合成為傳遞干擾的主() 2 r 要方面，頻率越高，作用越大。因而需要在傳遞干擾的途徑上設(shè)置屏蔽障以衰 減干擾能量，這種抗電磁輻射干擾的措施稱為電磁屏磁。 4.2 屏蔽的結(jié)構(gòu)及原理 電磁屏蔽是利用輻射電磁場在金屬界面上的反射和金屬層的吸收抑制電磁 輻射干擾的、根據(jù)電磁場理論。當(dāng)電磁波入射到金屬表面時，被分為兩部分： 一部分被反射；另一部分穿過界面繼續(xù)傳播，并在金屬內(nèi)傳播途中不斷受到衰 減，穿過第一界面的能量；經(jīng)衰減后到達第二界面時，有一部分穿過第二界面， 成為干擾。 圖 4-1 金屬板的屏蔽作用 入射

34、能量P 1 第一邊界反射損耗R1 屏蔽金屬厚度 吸收損耗 A 第二邊界反射損耗R2 多次反射損耗衰減 B 通過屏蔽的能量P2 接收器的殘余能量；另一部分被第二界面反射，再次折回到第一界面去。 于是在金屬屏蔽層內(nèi)，能量被多次折射和吸收。我們將被金屬兩表面反射的能 量總和稱為反射損耗，通過第一界面并消耗在金屬內(nèi)部的那部分能量稱為吸收 損耗，還有一小部分能量消耗在金屬內(nèi)部多次反射過程中。根據(jù)電磁感應(yīng)原理， 干擾波到達屏蔽金屬表面時，將在金屬內(nèi)部感應(yīng)出電流，此電流還會產(chǎn)生再生 輻射；再生輻射與干擾波相位相反，并力圖抵消干擾波影響。根據(jù)這一原理， 電磁屏蔽必須選用浪導(dǎo)體材料，盡量減少開孔數(shù)量，特別注意不

35、要有與感生電 流流向垂直的長孔，因為這樣會切斷或阻礙高頻感應(yīng)電流的流通。 4.3 屏蔽及衰減 屏蔽體對電磁波的衰減是三個因素共同作用的結(jié)果：第一是反射作用，是 由電磁波傳播到金屬表面時，空氣、金屬交界面阻抗的不連續(xù)性造成的；第二 是屏蔽材料吸收作用，即未被屏蔽體表面反射而透射入屏蔽體的電磁能量，繼 續(xù)在屏蔽體內(nèi)傳播時被屏蔽材料所衰減；第三是金屬板內(nèi)部多次反射造成的衰 減，這一部分衰減是由屏蔽體內(nèi)尚未衰減完的剩余電磁能量，傳播到屏蔽體的 另一個表面時，又遇到金屬和空氣阻抗不連續(xù)界面而再次發(fā)生反射，并重新折 回屏蔽體內(nèi)而產(chǎn)生的，因此，可以用數(shù)學(xué)公式把理想情況下的電磁屏蔽效能表 示為 S=A+R+B

36、 3-1 式中 S金屬板的屏蔽效能（dB）； A金屬板內(nèi)部吸收損耗衰減（dB）； R金屬板外部反射損耗衰減（dB）， B金屬板內(nèi)多次反射損耗衰減（dB）， 實際上，對于理想屏蔽體而言，除低頻磁場外，獲得 90dB 以上的屏蔽效 能是很容易的，但是實際在具體操作中屏蔽體并不理想狀態(tài)下工作的，這是因 為屏蔽體往往存在縫隙和孔洞，或者在結(jié)構(gòu)上存在一些不完整的因素，因此， 任何屏蔽體屏蔽效能都不可能達到理論計算結(jié)果。 4.4 電磁泄漏及抑制 一 縫隙電磁泄漏及其抑制 影響屏蔽完整性的主要因素是屏蔽上的接縫泄漏。從接縫中泄漏的電磁場強 度的估計公式為 3-2 eHH g t g 0 式中 在縫隙處被屏蔽

37、的磁場強度； H0 從縫隙處泄漏的磁場強度； Hg t 金屬板的厚度，即縫隙深度； g 金屬板的縫隙寬度。 顯然，縫隙越深越窄，泄漏出的磁場強度就越小。 要提高屏蔽性能，就要求每條接縫應(yīng)該是電磁密封的。防縫隙泄漏有兩種方 法。其一是采用永久性接縫的屏蔽。其二是采用可拆式接縫的屏蔽，通常采用 以下措施：增加縫隙深度結(jié)構(gòu)；安裝導(dǎo)電襯墊；涂導(dǎo)電材料；縮短 螺釘間距； 安裝梳形簧片。 二孔洞電磁泄漏的抑制 當(dāng)屏蔽體上具有正方體、矩形和圓形的孔洞時，也會引起電磁泄露。有以 下幾種措施加以抑制：覆蓋金屬絲網(wǎng)；以多個小孔代替大孔；采用金屬 波導(dǎo)管；常見孔洞的屏蔽等等。 在電場屏蔽中，反射損耗占主導(dǎo)地位。為了

38、取得較好的屏蔽效果，應(yīng)使反射 損耗盡可能大，而屏蔽材料的阻抗愈低，則反射損耗愈大。高導(dǎo)電性材料具有 較小阻抗，正好滿足電場屏蔽（包括電磁屏蔽）的要求。在磁場屏蔽中，吸收 損耗占主導(dǎo)地位，高導(dǎo)磁性材料有較高的導(dǎo)磁率，而導(dǎo)磁率的增加可以極大地 提高材料的吸收損耗，從而提高磁場屏蔽的效果。 常用的高導(dǎo)電性材料主要有銅、鋁、鐵和其它導(dǎo)電性好的金屬材料；常用 的高導(dǎo)磁性格料有坡莫合金、鎳鋼、冷軋硅鋼和一般的電工軟鐵6。 5 功分器性能參數(shù)概念介紹 功率分配器的技術(shù)指標(biāo)包括頻率范圍、承受功率、主路到支路的分配損 耗、輸入輸出間的插入損耗、支路端口間的隔離度、每個端口的電壓駐波比 等。 5.1 駐波比 傳輸

39、線上波腹面點電壓振幅和波節(jié)點電壓振幅之比為電壓駐波之比，用 表示。每個端口的電壓駐波比越小越好。 4-1min| max| U U 駐波：終端不匹配的傳輸線上各點的電壓和電流由入射擊隊波和反射波 疊加而成。 5.2 頻率范圍 這是各種射頻/微波電路的工作前擔(dān)，功率分配器的設(shè)計結(jié)構(gòu)與工作頻率 密切相關(guān)。必須首先明確分配器的工作頻率，才能進行設(shè)計。 5.3 承受功率 在大功率分配器/合成器中，電路元件所能承受的最大功率是核心指標(biāo)， 它決定了采用什么形式的傳輸線才能實現(xiàn)設(shè)計任務(wù)。一般地，傳輸線承受功 率由小到大的次序是微帶線、帶狀線、同軸線、空氣帶狀線、空氣同軸線、 要根據(jù)設(shè)計任務(wù)來選擇用何種傳輸線

40、。 5.4 插入損耗 輸入輸出間的插入損耗是由于傳輸線（如微帶線）的介質(zhì)或?qū)w不理想 等因素，考慮輸入端的駐波比所帶來的損耗。器件直通損耗，其計算公式為 所有的路數(shù)的輸出功率之和與輸入功率的比值，或單路的實際直通損耗減去 理想的分配損耗，一般理想分配損耗由下式獲得： 理想分配損耗（dB）=10lg（1/N） 4-2 N 為功分器路數(shù) N=2 3.0dB N=3 4.8dB N=4 6.0dB N=8 9.0dB N=16 12.0dB 5.5 隔離度 支路端口間的職責(zé)離度是功率分配器的別一個重要指標(biāo)。如果從每個支 路端口輸入功率只能從主路端口輸出，而不應(yīng)該從其他支路輸出，這就要求 支路之間有中

41、夠的隔離度。在主路和其他支路都接匹配負載的情況下，各分 配支路之間的衰減量。輸入端的輸入功率與隔離端的輸出功率之比，記為 C， C=10LGpi/pc(db)5 4-3 5.6 平衡 幅度平衡：指頻帶內(nèi)所有輸出端口之間的幅度誤差最大值。相位平衡： 指頻帶內(nèi)各輸出端口之間相對于輸入端口相移量的起伏程度 。 5.7 S 參數(shù) S 參數(shù)：S 參數(shù)是與電壓駐波比（VSWR）直接相關(guān)的反射系數(shù)。傳輸系 數(shù)通常用來表示增益或衰減。S 參數(shù)從功率的角度表達電路的輸入和輸出， 因此可以用來度量沿 50傳輸線電路元件的傳輸功率和反射功率。S 參數(shù)通 過將電路端接系統(tǒng)的實際線阻來測量，它是一個具有幅度和相位信息的

42、矢量。 、為反射功率和入射功率之比，兩者同反射系數(shù) 一樣，在s11s22 Smith 圓圖中得到廣泛應(yīng)用。因此，任意兩端口器件的輸入、輸出參數(shù)及其對的特征 阻抗可以從極坐標(biāo)圖中提取。常見的 S 參數(shù)以 dB 表達，見下表67。 表 5-1 S 參數(shù)及意義 5.8 防水等級防水等級 表 5-2 防水等級一覽表 S 參數(shù)描述 s11 輸入反射系數(shù)、回波損耗 s21 正向傳輸系數(shù)、插入損耗 s22 輸出反射系數(shù) s12 反向傳輸系數(shù) 6 功分器原理及有關(guān)參數(shù)求解公式 6.1 功分器原理 一個二等分功分器見下圖。其輸入和輸出線性阻抗都是 Z0，輸入和輸 出口間的分支線特性阻抗為 Z1，線長為 g/4。

43、對功分率器的主要要求有： 當(dāng)（2）、（3）口接匹配負載時，在輸入的（1）口無反射，反過來，對 （2）、（3）兩輸入口之間互相隔離。 為了滿足輸入口（1）的無反射條件，必須 Z1= 因為當(dāng)（2）、 國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)防水登記國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)防水登記 IP 和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 JIS 防水等級是接近的，分防水等級是接近的，分 0-8 的的 9 級，級，IP 等級同樣對防塵做了規(guī)定。等級同樣對防塵做了規(guī)定。 IPxx 防塵防水等級 防塵等級 (第一個 X 表示)防水等級 (第二個 X 表示) 0 ：沒有保護 1 ：防止大的固體侵入 2 ：防止中等大小的固體侵入 3 ：防止小固體進入侵入 4 ：防

44、止物體大于 1mm 的固 體進入 5 ：防止有害的粉塵堆積 6 ：完全防止粉塵進入 0 ：沒有保護 1 ：水滴滴入到外殼無影響 2 ：當(dāng)外殼傾斜到 15 度時，水滴滴入到外 殼無影響 3 ：水或雨水從 60 度角落到外殼上無影響 4 ：液體由任何方向潑到外殼沒有傷害影響 5 ：用水沖洗無任何傷害 6 ：可用于船艙內(nèi)的環(huán)境 7 ：可于短時間內(nèi)耐浸水（ 1m ） 8 ：于一定壓力下長時間浸水 例：有秤或顯示儀表標(biāo)示為 IP65，表示產(chǎn)品可以 完全防止粉塵進入及可 用水沖洗無任何傷害。 圖 6-1 功分器等分原理 （3）兩輸出臂接匹配負載后，經(jīng) g/4 反映到（1）口的并聯(lián)導(dǎo)納為，如要 z z 2

45、1 0 2 匹配，則必須 ， 5-1 zz z 0 2 1 0 1 2 或 ， 5-2zz 2 0 2 1 2 故 5-3zz 01 2 從圖中可以直接看出:由于(2)及(3)兩路結(jié)構(gòu)上對稱，故功率是平分的8。 6.2 分析求解重要參數(shù) 跨接在 A、B 兩點上的電阻 R 是為了得到（2）（3）兩口這間互相隔離的 作用。當(dāng)信號由（1）口輸入時，A、B 兩點等電位，故 R 上沒有電流，相當(dāng)于 R 不起作用；而當(dāng)（2）口有信號輸入時，它就分兩路（AB 和 AOB）到達 （3）口。適當(dāng)選擇 R 及的值，可使此兩路信號互相抵消，從而使（2）、 （3）兩口得到隔離。R 的位置跟引線長短有關(guān)，故要調(diào)整決定9

46、。 6.3 R 值的求解及等效圖電路 接著分析一下隔離電阻 R 的數(shù)值應(yīng)是多少？ 為了便于分析當(dāng)（2）口（也就是 A 口）有信號輸入時的作用，將上圖電 路改畫成下圖形式。此時原輸入口（即 0 口）電源短路而接以阻抗，在 A 口 z0 接 R z2 z1 i1 (I) i2 (II) 4 g 4 g z0 U1 U2 圖 6-2 求隔離電阻的分功器等效電路 電源，這實際是一個二口（四端）網(wǎng)絡(luò)。由于 R 的作用是使電流分流，故可以 用導(dǎo)納矩陣Y來進行分析。 等效電路圖中點劃線以內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)的總 y 矩陣，由于電流并聯(lián)的關(guān)系，等于 電阻 R 的矩陣及兩段長度為線、中間并聯(lián)一個阻抗的 T 形網(wǎng)絡(luò)的矩 yR

47、 4 g z0 陣之和，即： yT 5-4 1112 2122 Rr y y y y y yy 5-5 1111121 222 2122 y y iuu y iuy yu 表示輸入口（A）及輸出口（B）之間的聯(lián)系的是矩陣元素及，由于 y21y12 ；即為口短路時，口電流與口電壓之比，若希望o u u i y 2 | 1 2 21 及 口隔離，則必須，即須使0 21 y 5-60 2121 )()( 21 yy y TR 一個串聯(lián)電阻 R 的歸一化 y 矩陣為： 5-7 11 , 1 1 0 , RR R R R yz 故 5-8 R z y R 0 )( 21 對于 T 網(wǎng)絡(luò)，因為是由兩段線、

48、中間并一個阻抗組成的，故直接 4 g 求較困難，可利用矩陣的級聯(lián)關(guān)系來間接求出。我們?nèi)∑渚仃嚍椋?y T aT 5-9 , 44 0 aaaagg z T 則 5-10 1 0 0 1 0, ,0 4 g j j z z z z a z1z1 z0 z0z0 4 g 4 g 圖 6-3 矩陣的級聯(lián)關(guān)系 其中電壓、電流一口對歸一化，另一口對歸一化； z0z1 5-11 10 0 1,0 ,1 zz z a 其中電壓、電流均對歸一化 z1 則 2 11 00 1 00 0 11 1, 0,0, 1,0 0, 1 ,1 ,0 1 () 0 jj T jj Z zz Zzz z zz z zz a 5

49、-12 根據(jù)矩陣和 y 矩陣的關(guān)系，有： 5-13 yi u b 21 2 1 1 所以 5-14 )()( 1 01 21 2 z z y b T 代入式中得： 5-150 1 0) ( 2 0 21 z z z y R 最后得： 5-16 z z z z z R 0 0 2 0 2 1 2 0) 2( 此即表示當(dāng)時，經(jīng)由 R 分到 B 口的電流和經(jīng)由 T 網(wǎng)絡(luò)分到 B 口的 z R 0 2 電流互相抵消，因而使 A 口和 B 口隔離。一般情況下，故隔離電阻 50 0z 。在微帶電路中電阻 R 可通過在介質(zhì)基片表面上蒸發(fā)鎳鉻合金或鉭薄100R 膜等構(gòu)成。 6.4 雙臂的設(shè)計及逆應(yīng)用 分功器兩

50、平分臂之間的距離不宜過大，一般取 2 到 3 個帶寬度即可。這樣 可使跨接在兩臂之間的隔離電阻寄生效應(yīng)盡量減小。有時為了簡單起見，也可 用一般碳膜電阻代替蒸發(fā)電阻，焊在兩邊的帶條上。由于電阻的寄生引線電感 效應(yīng)，將使匹配性能和隔離性能變壞，此時可變動電阻焊接位置，使其稍偏離 原來的位置，這樣可得到較好的匹配和隔離特性。 上面分析可看出：作為分功率器的逆過程，也可將兩路信號由（2）、 （3）口輸入而集中在（1）輸出，即作為混合器。此時可以證明，當(dāng)（1）口接 匹配負載時，（2）、（3）口看入是匹配的610。 7 具體設(shè)計的確定和誤差分析 7.1 設(shè)計的參數(shù)指標(biāo): SL21012B 帶電纜防水型二功

51、分器具有良好的駐波性能，插入損耗低，隔 離度高，帶內(nèi)平坦度、通道平衡度好，接頭部位實施密封防護，可應(yīng)用于室外 兩路天饋信號的合成。 表 7-1 設(shè)計產(chǎn)品參數(shù)要求 產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號SL21012B 名 稱兩路功率分配器 頻率范圍400-480 MHz 插入損耗（含電纜） 3.5 dB 通道平衡度0.2 dB 通道相位差5 隔離度20 dB 端口駐波比1.30 阻抗50 合路端N（K）接頭類 型分路端N（J） 承載功率50 W 工作溫度- 30 + 60 相對濕度5 95% 防水等級IP65(IEC529) 外形尺寸(mm)64 x 61 x 25（不含接頭） 重量(kg)0。9 規(guī)格7D-FB配

52、套電 纜長度2.5 米 圖 7-2 微帶線防真 7.2 設(shè)計的準(zhǔn)備與仿真 我們知道，在設(shè)計任何一件實物器件如果沒有設(shè)計軟件輔助，會給物料和 人力資源造成重重浪費損耗，作為無源器件功分器也不例外，用軟件“CST 微波 工作室”事先進行要求的數(shù)據(jù)和圖形的仿真，結(jié)果顯示如上圖 通常我們工程師設(shè)計的功分器頻率范圍為 800MHz2500MHz，現(xiàn)在我們 要求技術(shù)指標(biāo)范圍為 400MHz480MHz，于是我們可以在輸入端和第三節(jié)隔離 電阻處加一電容來降低頻寬和功率強度。調(diào)節(jié)確定端入端和第三節(jié)并聯(lián)電容的 大小，可得出功分器的諧振點。 圖 7-3 功分器諧振點仿真結(jié)果 7.3 微帶線的設(shè)計 正如第二章所討論

53、的微帶線計算公式一樣，按照公式 6-1 836 . 0 0724. 0735 . 1 1 ( 377 0 h rr h 我們可以輕易設(shè)計出線的長度，寬度，特性阻抗，介質(zhì)常數(shù)等，利用設(shè)計要求 的已知條件即可求出設(shè)計值。 但是，計算是相當(dāng)復(fù)雜的，每一個設(shè)計都要進行如此煩瑣的計算是不現(xiàn)實 的，遵照前人的設(shè)計心得，使得這一設(shè)計過程變得相當(dāng)簡單。微帶線設(shè)計問題 的實質(zhì)是求給定介質(zhì)基板情況下阻抗與導(dǎo)帶寬度的對應(yīng)關(guān)系。我們將該微帶線 功率分配器結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓弧形，便于加工和隔離電阻的安裝。在沒有電腦軟件 輔助的情況下，我們的設(shè)計采用查表格形式進行設(shè)計。在有些專業(yè)書中均有該 設(shè)計可以查閱得到節(jié)數(shù)，走線的線寬線高

54、度等。 圖 7-4 微帶線 PCB 走線設(shè)計 下面我們以設(shè)計第一節(jié)走線的各個參數(shù)為例來加以說明。 我們先確定節(jié)數(shù)和隔離電阻的具體阻值，知道了頻率范圍我們可以確定相 對帶寬，阻抗比給出的是 R=2，相對帶寬，駐波比1。3，走線的高度0.2 h=0。035mm，底板的厚度為 H=0。8mm。下面分步得到計算值： 查表可利得當(dāng)節(jié)數(shù)達到三節(jié)時，駐波比 1 較為理想，于是該功分器 n=3，確定了節(jié)數(shù)后。我們可以確定各節(jié)的歸一化特性阻抗=1。09247， 1Z = 1。414， =1。831。反歸一化后我們可得 2Z3Z =54。5，=70。5， =91。55。接著可繼續(xù)查得走線的帶寬， 1Z2Z3Z 由

55、關(guān)系在表中均可查得各值，逆推得三節(jié)線的線寬分別計算可得 h ， ，.=1.45， =1.43， 1 1.76mm 2 1.224mm 3 0.719mm 1e2e =1.41，由，可求得各線設(shè)計的長度，由于平常我們 3e 1 4 g e l cf 設(shè)計的功分器工作頻率為 800-2500MHz，而參數(shù)要求為 400-480MHz，所以我 們加上兩電容降低其頻帶，設(shè)計的長度可根據(jù) 800-2500MHz，再通過電容降頻 帶方法得到頻帶 400-480MHZ 的范圍，于是得，同樣道理我們可以 1 31.3mm l 得到其它走線長度。 7.4 隔離電阻的設(shè)計 在功分器原理章節(jié)中，我們已針對隔離電阻作

56、了研究。一般情況下，在第 一階梯中，四分之一波長變阻器電阻為根號 2Z0，且 R=100 電路 50 0z 匹配 在等分功分器中，也即知每段微帶線特征阻抗即能得出隔離電阻，我們總 結(jié)出公式實際操作中， 隔離電阻公式僅適應(yīng)于第一二節(jié)，而對于第三節(jié)以后由 于電磁感應(yīng)和插損越來越復(fù)雜，只能靠前人的經(jīng)驗，查表求出。 關(guān)于隔離電阻和微帶線的設(shè)計結(jié)構(gòu)均可以查表得出，但其中必須靠我們自 己選擇出最為合適最為理想的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 7.5 屏蔽蓋板和電纜的設(shè)計 設(shè)計過程中，我們對屏蔽鋁罩和電纜的設(shè)計也要引起重視。 ，這是蓋板的設(shè)計公式，它能起到防水、防塵、匹配 eHH g t g 0 駐波的作用。密封蓋采用鋁蓋，外

57、面噴黑漆防止被氧化。選取 t 時應(yīng)從展寬工 作頻帶和提高傳輸效率考慮選取為 t /20 6-2 得 t 1.5mm 7.6 防水電纜的設(shè)計 在電纜方面，為了使電纜通道和器件防水性能達到參數(shù)要求，慎重考慮電 纜接頭和查看烘緊內(nèi)膠熱縮管及屏蔽鋁蓋、接頭橡膠防水圈時的緊密性，打緊 螺絲，調(diào)節(jié)好 火侯烘烤黑色電纜內(nèi)膠熱縮管，注意各個密封防水圈位置及松緊程度，電纜接 頭上膠水加固，套緊密封圈，噴上黑漆美觀加固密封性，多層防護作用。同時 盡量做到功分器和電纜兩邊長度的的對稱性，它是決定相位差和平衡度的主要 因素。生產(chǎn)中，產(chǎn)品的長度是客戶給定的，更改只能依靠焊接工藝，特別是當(dāng) 相位差沒有達到參數(shù)要求拆除裝配

58、重新切割焊接時，只有依靠焊接工藝經(jīng)驗才 能得到最佳效果。 圖 7-5 防水圈作圖設(shè)計 圖 7-6 接頭防水圈 圖 7-7 屏蔽蓋防水圈 上圖中都可以清晰地看到防水圈的位圈所在。 到此就完成整個成品的主要設(shè)計部分就完成了。 圖 7-8 功分器成品設(shè)計 圖 7-9 小靈通防水二路微帶功分器成品 8 測試結(jié)果及誤差分析 8.1 測試出結(jié)果圖形 各個端口都有一駐波，我們可以測試其駐波比，插損，隔離度等。這里我 們?nèi)≥斎攵丝诜治?。而通常三者相互?lián)系的，一變化其它參數(shù)也會跟著變化。 圖 8-1 駐波比測試 從上圖中得到明顯駐波比比要求參數(shù)要好得多，可以算得上是完美的。 圖 8-2 隔離度測試圖 圖形讀出卻

59、有一小小誤差，離參數(shù)有點偏斜。我們可以嘗試調(diào)節(jié)或換上新 的隔離電阻，注意微帶線走線兩邊的對稱和隔離電阻的平衡。 圖 8-3 插入損耗測試圖 插入損耗測試結(jié)果也相當(dāng)好，不需要再重新調(diào)試了。 8.2 誤差分析 任何產(chǎn)品的制造都存在這樣那樣的誤差，由于不同條件都可以造成誤差。 下面我們針對該功分器生產(chǎn)過程中的誤差進行分析。 8.21 人為誤差 在微帶線進行走線時，由于是人工進行的走線，功分器兩邊不可能一 次性走線即對稱和帶寬符合要求。同時造成微帶線中有反射信號產(chǎn)生。只有進 行多次的切割粘貼銅片進行測試修正。 隔離電阻的焊接上，經(jīng)常會不小心造成偏斜，使兩邊沒達到平衡，造 成回波損耗。我們在焊接時要極外

60、小心，使用攝子并壓緊焊上。 接頭上的膠水涂得不均勻或是沒給涂上，有時我們在批量生產(chǎn)時，由 于數(shù)量過多而有的會疏忽涂上膠水并擰緊，由質(zhì)檢部檢查并補上。 打螺絲是很要講究技巧的一個環(huán)節(jié)，必需把握好力度。 毛刺的影響。在裝上蓋板后，由于粘貼銅片不牢固或是基板上雜質(zhì)的 掉落而沒有除去，這是相當(dāng)禁忌的。要求拆開蓋板除去雜質(zhì)重新調(diào)試。 電纜的接頭切割不理想或是焊接工藝差而造成的誤差。通常情況下處 理的方法是直接拆開電纜接頭重新切割焊接，切割大的長的一端保留小的一端。 一般為 1cm8.5 度。 8.22 儀器誤差 漂移誤差。測試裝置內(nèi)部互連電纜熱膨脹以及微波變頻器變換穩(wěn)定 性引起誤差。必須重新校準(zhǔn)，消除誤