30GHz惠普駐波電橋拆解欣賞

2017-06-18 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

定向電橋是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基礎(chǔ)零部件,它的性能直接關(guān)系到矢網(wǎng)的精度水平。惠普公司在上世紀80年代研制了以HP8516A為代表的高檔矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,覆蓋從低頻到40GHz的頻率。

這里拆解的電橋來自HP8515A。該型號比較特殊,惠普(是德)的網(wǎng)站上查不到,頻率范圍介于8514和8516之間,但擴展到低頻(其它型號均為45MHz),高頻為26.5GHz。電橋可工作到更高頻率,與HP8516A在高頻段使用的應(yīng)當是類似的技術(shù),低頻段明顯不一樣(體積都大好幾倍)。

為了平衡差分阻抗,電橋采取了復(fù)雜得匪夷所思的措施;為了減少相位不平衡度,它選擇了工藝困難的超細同軸線嵌套,使得橋上的路徑不一致小于0.1mm。這種搞法,怎一個貴字了得。幸好隨著技術(shù)的發(fā)展(省錢),現(xiàn)在的復(fù)雜度已經(jīng)顯著降低了。

下面就言歸正傳

湊合一下看到三分之一頻率,指標出色。而且,很難說不是因為那個Mini的負載回損不好……

測試端口的樣子

擼起袖子加油拆,這是頂蓋打開后的樣子,一個彈簧壓住一個小蓋板

把側(cè)蓋也打開,可以看到那個小蓋板

取下的零件和小蓋板

這是電橋的兩個臂,按照惠普高端產(chǎn)品的習(xí)慣,應(yīng)該是藍寶石片上做的鍍層

用顯微鏡看一看,上面有4個電阻,兩個電容。注意右下角狹縫中心的細線,那是同軸電纜的芯線。同軸電纜的外殼一端焊接在了橋的一個臂上。

背面就是一個金屬塊塞上。當然塞多進去應(yīng)該是根據(jù)機械配合和阻抗要求調(diào)過的。

3.5連接器下面是一個可以拆卸的可閥過渡段(其實是空的,和空氣線差不多的性能),這個零件支撐了剛才看到的藍寶石電橋。

不出所料,我把兩個同軸支撐都取下來了。

一頭是一段可以伸縮的球頭

肚子里面有一個0.6mm左右的小彈簧

藍寶石已經(jīng)只剩上面提到過的同軸線連著了,搖搖欲墜。這次拆解是希望不破壞現(xiàn)場、最后能夠復(fù)裝的,但是看到這里,就已經(jīng)不詳預(yù)感了。

為了拆下同軸線,看到巴倫部分,必須從大肚子上開刀

這個橋的機械設(shè)計很坑,英制的不到3mm的內(nèi)六角螺絲在距離表面接近30厘米處,淘寶上搜遍,最長的螺絲刀只有25厘米長。。無奈,自己磨一把。

還是拆下來了,就是最里面的螺絲孔

華麗的內(nèi)心閃亮登場

然后,然后,同軸線斷了。這些接頭都涂了緊固膠,是上機床搞開的,因為3.5鎖緊螺套被粘死無法旋動,不得不整體旋轉(zhuǎn)擰斷了內(nèi)部的同軸線。其實后來想了下,斷是必然的。要想不斷,應(yīng)該先拆小肚子,用烙鐵搞開細同軸的一端;也可以先融化藍寶石上的焊線。

這個線需要用顯微鏡看

外殼直徑0.3mm

絕緣體外徑0.18mm。芯線直徑……不好意思,我就從來沒有完整的剝開過。

繼續(xù)看巴倫,細同軸線此時套在了一個稍微粗點(大約1mm直徑)的銅管內(nèi),構(gòu)成空氣線

拆開以后——彈性的支架上放滿了磁體材料,調(diào)節(jié)螺絲可以調(diào)整這些磁體的松緊

磁體灰飛煙滅啦,看到了巴倫的核心部分

巴倫處是兩層套管,內(nèi)層是0.8mm左右同軸線,然后裝在1.2mm左右的鍍金銅(不一定,看著像)管內(nèi)。在最右側(cè),內(nèi)層同軸線才轉(zhuǎn)成剛才看到的0.3mm同軸線。由于最近實驗室裝修無法開倫琴機,轉(zhuǎn)換器內(nèi)結(jié)構(gòu)未知。