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从纸上设计到实际制造,逼疯一位工程师的工作经验

2020-05-06 John Dunn 阅读:
本文中,作者以他多年前所看到的一款定向耦合器项目,从纸上设计到实际制造出原型后的落差,如何逼疯一位工程师的工作经验,试着告诉各位读者,设计一款组件跟实际制造出成品是两码子事…

1966年夏天,我受雇于新罕布什尔州纳舒厄(Nashua)的Sanders Associates。有一天,我从我的常规部门借调到在正在进行各种微波项目的西蒙街(Simon Street)工厂工作。Sanders拥有我看到的带状线(stripline),但在此使用这个词“stripline”不太适当,唯一可接受的名词是“ tri-plate”。sTVednc

人们正在努力开发用于X波段或9GHz服务的定向耦合器。高衰减耦合器、松散耦合器(如果你愿意的话)已经是公认的产品。本质上,它们看起来像这样(图1)。sTVednc

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图1 这是一个松散耦合定向耦合器的结构。sTVednc

目标是制造更紧密的定向耦合器。与其将耦合讯号比主线讯号降低20dB,不如把目标订为6dB,结构看起来更像这样(图2)。sTVednc

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图2 这是一个紧密耦合的定向耦合器设计。sTVednc

曾经有位工程师着手进行一款6dB耦合的设计。他演算了各种数学算式,指定使用哪一种介电板,以及铜箔的尺寸和厚度;他还提出将要包含此结构的铝块…等等,他真的以为他获得了胜利。sTVednc

一位工程师着手设计一种6 dB耦合的设计。 他做过各种数学。 他指定了将使用哪种介电板,指定了铜箔的尺寸和厚度,指定了包含该结构的铝块,等等。 他真的以为自己获得了胜利。sTVednc

他将他的报告发送给制造商,制造商随后不久将第一份样品提供给他进行评估。测得的耦合非常接近预期的6dB,耦合器的带宽比他预期的还要好。那是一位非常高兴的工程师,但高兴的时间不长。sTVednc

在进行了各种详尽的测试,并对他所看到的一切感到非常满意之后,他打开了原型部件检查其内部。然后,他发现介电板的厚度仅为他要求厚度的一半,且在发现了这个之后,这家伙就疯了。他大吼大叫,然后将耦合器原型猛撞到地板上,原型在地面上反弹,并停在某个人的桌子下方。sTVednc

那是在1966年8月,大约是《星舰迷航记》第一集首映播出前一个月,“曲速(warp)”一词在科幻领域中获得广泛传播时,但这个家伙以曲速的速度把那个耦合器扔到了地板上。sTVednc

我不晓得那个耦合器项目最后是否成功,因为不久之后我回到了原来的部门。坦白说,我很高兴回到了模拟领域。sTVednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接:Design vs. manufacturing: A failed directional coupler,by John Dunn,EDN Taiwan Anthea Chuang编译)sTVednc

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John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
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