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產(chǎn)品分類(lèi)

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類(lèi)型分類(lèi)：
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類(lèi)：
電阻加熱器

平面諧振簡(jiǎn)介

發(fā)布日期：2022-10-18 點(diǎn)擊率：94

看過(guò)電磁學(xué)的書(shū)，硬著頭皮看，還是看不透，看到矩陣諧振腔，又跟之前做的平面諧振聯(lián)系起來(lái)。這種聯(lián)系只是將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，形成了一點(diǎn)面的概念，實(shí)際上感覺(jué)還是不全面。
一開(kāi)始了解平面諧振的概念會(huì)和RLC串并聯(lián)電路諧振混淆，現(xiàn)在一說(shuō)到諧振頻率，就本能地認(rèn)知為RLC電路，感抗=容抗。
感抗=容抗
01
 
任何諧振電磁結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)的能量（電&磁）在一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間周期性振蕩，這說(shuō)明能量在交替變換，在最大值和零值之間。
以版圖設(shè)計(jì)的平面，可以理解為矩形諧振腔為例，能量到達(dá)平面邊緣，會(huì)發(fā)生反射。反射回來(lái)的能量會(huì)和入射能量進(jìn)行交換，相位相同形成最大值，即波峰，相位相反形成形成零值，即波谷。
有些達(dá)到平面邊緣的能量沒(méi)有反射回來(lái)，就會(huì)形成噪聲，產(chǎn)生EMI問(wèn)題。
產(chǎn)生EMI問(wèn)題
02
 
在實(shí)際的版圖設(shè)計(jì)中，有很多電源需要鋪設(shè)大量的shape來(lái)保證電流通過(guò)。大面積平面就會(huì)形成類(lèi)似于矩陣平面腔，上下面為PEC，即理想電邊界，四周為PMC，即理想磁邊界。
即理想磁邊界
2即理想磁邊界
長(zhǎng)度為4 inch 約等于0.1米，寬度為2.8 inch 約等于0.07米
實(shí)際版圖設(shè)計(jì)中，信號(hào)打孔轉(zhuǎn)換時(shí)，如果它的返回平面也發(fā)生了改變，返回電流在返回平面之間的切換，會(huì)耦合到腔內(nèi)，形成諧振耦合。
形成諧振耦合
模式2的情況下，諧振頻率為1.5GHz。
諧振頻率為1.5GHz
TE波和TM波
說(shuō)到模式，想到的是TE波和TM波。
TE波：在傳播方向上有磁場(chǎng)分量但無(wú)電場(chǎng)分量,稱(chēng)為橫電波。
TM波：在傳播方向上有電場(chǎng)分量而無(wú)磁場(chǎng)分量,稱(chēng)為橫磁波。
 
對(duì)于給定的諧振腔尺寸（a,b和d）還有電介質(zhì)參數(shù)（介電常數(shù),磁導(dǎo)率），每個(gè)模式都可以只在單一頻率下存在振蕩。本例中，d為介質(zhì)厚度，相對(duì)于其他因素，厚度的變化對(duì)其相位的變化，或者能量的影響，可以簡(jiǎn)化之。
可以簡(jiǎn)化之
模式（m,n）為（1,0），諧振頻率約為2.1GHz。
諧振頻率約為2.1GHz
 
版圖設(shè)計(jì)中，信號(hào)從頂層切換到底層而穿過(guò)諧振腔時(shí)，返回電流會(huì)激發(fā)諧振。
盡量不要在不同返回平面之間切換信號(hào)，同時(shí)在靠近每個(gè)信號(hào)過(guò)孔處利用返回過(guò)孔，以抑制諧振。
以抑制諧振
信號(hào)損耗和平面諧振點(diǎn)大體吻合
 
如何改變&優(yōu)化諧振，有兩個(gè)方向：
①改變電源或者地平面的尺寸(大小&面積等)；
②選用高介電常數(shù)的材料，可降低諧振頻率。
實(shí)際版圖設(shè)計(jì)中，電源部分會(huì)添加不同容值的去耦電容，這也能降低諧振效應(yīng)。只不過(guò)本例沒(méi)有做這樣的仿真實(shí)驗(yàn)。

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