到了射頻微波頻段，盒子尺寸也是要注意的

前幾天，有朋友問(wèn)了我這樣一個(gè)問(wèn)題。

他給我發(fā)了一個(gè)仿真圖，仿真圖看上去很簡(jiǎn)單，就是一根U型的微帶線，放在一個(gè)U型的盒體里面。

同時(shí)，他也發(fā)了一個(gè)仿真結(jié)果，仿真結(jié)果上顯示，該微帶線的駐波在某個(gè)頻率前都OK，然后在某個(gè)頻率處突然變差，有個(gè)尖峰突起，然后過(guò)了這個(gè)頻率，又開始降下來(lái)。

描述到這，作為射頻工程師的你，在你腦海里閃過(guò)的第一個(gè)可能原因是什么？

看到那個(gè)仿真曲線，我的第一感覺(jué)，就是是不是盒子產(chǎn)生諧振了？

在文獻(xiàn)[1]中，作者做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)試，可以切切實(shí)實(shí)地反映出諧振大概是個(gè)什么樣。

作者在一個(gè)板子上，焊接了一個(gè)屏蔽罩的底座，大小約是38.1mm*25.4mm*10.16mm。

然后，焊接了兩個(gè)SMA插座在屏蔽罩里面，接口在板子背面。

接著，通過(guò)VNA測(cè)試者兩個(gè)插座之間的損耗，來(lái)看加不加屏蔽罩蓋子時(shí)，對(duì)損耗的影響。

當(dāng)沒(méi)有屏蔽罩時(shí)，S21表示的是兩個(gè)插座之間自然的耦合。在低頻時(shí)，兩者的耦合比較小，但是當(dāng)頻率升高時(shí)，兩者的耦合會(huì)漸漸變大。

加上屏蔽罩的蓋子后，屏蔽罩變完整了，從測(cè)試曲線可以看出來(lái)，盒子開始變成具有多個(gè)諧振點(diǎn)的諧振腔。

如下圖所示。

對(duì)于一個(gè)高度為H，寬度為W，長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(jìn)行計(jì)算。H,W和L的單位為m，頻率的單位為MHz，假設(shè)屏蔽罩里面的媒質(zhì)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(duì)應(yīng)的頻率為7.1GHz左右。

從上圖的測(cè)試中，也可以看到，其第一個(gè)諧振點(diǎn)大概在7GHz左右，在這個(gè)點(diǎn)，耦合度提高了30dB左右。

那盒子發(fā)生諧振，會(huì)有什么情況產(chǎn)生呢？

像以前調(diào)試低噪放的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)這種情況，就是沒(méi)蓋蓋子的時(shí)候，很正常，但是蓋上蓋子后，帶外就有一根譜。

你說(shuō)這根譜在帶外，有沒(méi)有影響？

有的時(shí)候，雖然自激發(fā)生在帶外，但是因?yàn)樽约さ漠a(chǎn)生，可能會(huì)影響放大器的工作偏置點(diǎn)，進(jìn)而也影響管子的性能。

那可能你會(huì)說(shuō)，那如果我?guī)?nèi)沒(méi)看到啥變化呢？

呃，這個(gè)，我是看到過(guò)不管的，最后好像也沒(méi)出啥事情。

如果諧振頻率正好發(fā)生在工作帶寬內(nèi)的話，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)蓋蓋子的時(shí)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。

參考文獻(xiàn)：

[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