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技術(shù)應(yīng)用

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濾波器無源互調(diào)淺析

發(fā)布時間:2023-04-03作者來源:金航標(biāo)瀏覽:1290


1. 互調(diào)的可能原因

    可以產(chǎn)生互調(diào)的非線性物理機械結(jié)構(gòu)有兩種: 

a.非線性接觸        

微觀上,在接觸面有高密度的電流分離時會產(chǎn)生。

    電流分離的原因有:
  • 接觸面的不規(guī)則

  • 接觸壓力不足

  • 接觸面的氧化,腐蝕,不潔凈

    電流通過時,會使接頭松動,被認為是非線性的不穩(wěn)定連接。
    這可能形成非線性的“金屬-氧化物-金屬”類的接觸面,可能是電子隧道或電流弧現(xiàn)象的影響。    如圖,左圖是線性接觸,右圖是一個非線性的接觸,包含一個充滿雜質(zhì)缺口。電流通過時,沒有徑直通過,而是由于缺口的壓迫作用,使電流沿缺口彎曲通過接觸面。這種方式下,在缺口處會產(chǎn)生電壓降。






圖片

b.表面處理或磁材料的導(dǎo)電面    

    像鋼和鎳,非線性是當(dāng)電流通過時,由電導(dǎo)表面電磁系數(shù)引起,這等同于電路感應(yīng)的非線性變化,被認為是多個信號存在時強烈互調(diào)產(chǎn)生的原因。這是在時間上穩(wěn)定的失真,通常也比“非線性接觸”產(chǎn)生的互調(diào)要大。

2.如何避免或解決互調(diào)問題

1.  材料的選擇

在設(shè)計時,禁止使用磁材料,如鎳,不銹剛,鐵酸鹽。

通過實驗,對于表面處理層含有鎳的器件(特別是連接器,適配器),能觀察到互調(diào)測試結(jié)果變差,甚至可達20 dB的差異。

選用黃銅且不帶鎳的連接器,必須選擇鍍銀(最佳)或鍍金銅。


2.  表面接觸的特性

保證兩種材料接觸面電流足夠小,避免在連接界面產(chǎn)生氧化(產(chǎn)生“金屬-氧化物-金屬”接觸面,

保證壓力足夠大,且不隨時間而降低(例如在振動之后),通常會在結(jié)構(gòu)設(shè)計時減小局部接觸面積來加大壓強


3. 檢查材料的粗糙程度

由于表面效應(yīng)的作用,無線電頻段信號在導(dǎo)體表面的薄層傳播。薄層的厚度取決于材料的電導(dǎo)率和電磁率,信號頻率越高,厚度越小。如果材料比較粗糙,表面雜質(zhì)容易堆積,信號必須連續(xù)通過電導(dǎo)區(qū)和表面氧化區(qū)。


4. 表面處理

為了滿足電氣和環(huán)境的需要(對于微波濾波器而言,主要是[敏感詞]損耗),對使用器件的電鍍處理是必須的,且需要有足夠的電鍍厚度保證電鍍的質(zhì)量。關(guān)于連接器的表面處理,金,銀,鎳是使用最普遍的材料。金為貴重金屬,和空氣接觸不會氧化,廣泛使用于沒有較大接觸壓力的彈簧連接處。銀被使用是由于它具有比常做同軸連接器本體的黃銅更高的電導(dǎo)系數(shù)


5. 焊接

保證焊接溫度:如果焊接溫度不達標(biāo),即使很小的振動,也可引起焊渣的脫落,加速焊接金屬表面的氧化,導(dǎo)致非線性和互調(diào)的產(chǎn)生。另外不必過熱焊接或多次焊接。

如果可以不使用焊接,盡量不用焊接設(shè)計。


6. 線纜

避免彎曲和受壓

在射頻應(yīng)用中,在將線纜焊接于連接器時,必須保證互調(diào)的性能。

實際上,即使是很自然的彎曲也可能引起多點接觸和多位置電傳輸,進而引起互調(diào)產(chǎn)物的增加。


7. 連接器

從能量考慮,推薦使用7/16連接器,它對于相同的電流有最小的電流密度。對于N型連接器,外導(dǎo)體不應(yīng)使用鍍鎳,應(yīng)該使用銀或鍍金的銅。


8. 清洗

調(diào)試完腔體,在鎖定螺釘前,將腔體重新打開,使用含有異丙醇清洗液的氣體清洗腔體,包括整個腔體和蓋板內(nèi)面,尤其是螺釘附近,盡量消除前階段產(chǎn)生的所有異物,然后重新合上蓋板,鎖定螺釘。在互調(diào)不合格的情況下,可以重復(fù)這些操作。


9. 避免尖銳,調(diào)諧螺釘盡量不要太長







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