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微波产品镀银层厚度的确定

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-19  浏览次数:1097
核心提示:对于微波产品镀层厚度的确定,除了防护性考虑以外,电工学中关于电流通过能力与导体截面积正比相关的理论一直是一个重要的依据。根据这个理论,理所当然地要求镀层的厚度要厚一些好。
 

对于微波产品镀层厚度的确定,除了防护性考虑以外,电工学中关于电流通过能力与导体截面积正比相关的理论一直是一个重要的依据。根据这个理论,理所当然地要求镀层的厚度要厚一些好。

但是由于微波传送的特殊性,特别是微波在传输中存在的“趋肤效应”,要求我们对波导产品的电镀和镀层厚度的确定有不同于电工学的认识。

目前,微波器件电镀银厚度的选取基本上是沿用电子电镀标准规定,但是如果考虑到微波传输的特点,简单地按普通电子产品的镀银厚度要求来作为波导镀银厚度选取的依据是不太恰当的。因此,有必要对波导镀银的厚度重新进行确定。而重新确定的依据则与微波的传输方式有很大的关系,其中一个重要的理论依据就是微波传送过程中的“趋肤效应”。

趋肤效应

微波在波导中的传输不同于一般电流或波的传递,而是遵循所谓的“趋肤效应”。

由于导体中由微波诱导产生的电流都集中在导体的表面,微波场对导体的穿透程度可用趋肤深度艿(单位为m)表示:

 


 

式中,叫是微波场振动的角频率,弧度/s;仃是金属的电导率,S/m;/x0是真空中的磁导率,其值为4,r×10_7H/m;K是衰减系数。

由此可知,影响微波传输时趋肤深度的主要因素是微波的频率和金属的电导率,并且频率越高、金属的电导率越大,其趋肤的深度就越小。在理想导体中,电导一。。时,衰减系数K是无限增长的,这时电磁波不通过导体的深处,电磁波由材料表面衰减至表面值l/K处的深度就是趋肤深度[州。显然,对于理想导体,由于其电导趋于无穷大,也就是1/K的值趋向于零,这时微波邑经完全在导体表面的空间传输。实际上任何导体都存在一定电阻,也就是说电导率不可能是无穷大的,而银在所有导体中电导率是最高的,所以银也就成了导电材料的首选,当然也是波导材料的首选。。各种常用导体材料的微波传输特性见表5-3。

表5-3常用导体材料的微波传输特性(2GHz)

\静雒

材八

相对于铜的

直流电阻/n

  趋肤深度

  8|pm

  电导率

  a(Sm)

\遗性

材料\\

相对于铜的。

直流电阻/n

  趋肤深度

  8fm

  电导率

    a(Sm)

    

    0.95

    1.4  

6.17×107

    

    1.60

    1.9

  3.72×107

    

    1.00

    1.5

 5.80×107

    

    2.60

    3.6

  0.99×107

    

    1.36

    1.7

 4.10×107

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