• fgnt

Neiegkeeten

PCB Auswiel an Iwwerleeung vun Iwwergank aus Mikrowelle zu Millimeter Welle Band Design

D'Signalfrequenz an der Applikatioun vum Autosradar variéiert tëscht 30 an 300 GHz, souguer esou niddereg wéi 24 GHz.Mat der Hëllef vu verschiddene Circuitfunktiounen ginn dës Signaler duerch verschidde Transmissiounslinn Technologien iwwerdroen wéi Mikrostriplinnen, Sträiflinnen, Substrat integréiert Welleguide (SIW) a Buedem Coplanar Waveguide (GCPW).Dës Transmissiounslinn Technologien (Fig. 1) ginn normalerweis bei Mikrowellenfrequenzen benotzt, an heiansdo bei Millimeterwellenfrequenzen.Circuit Laminatmaterialien speziell fir dësen Héichfrequenzbedingung benotzt ginn erfuerderlech.Microstrip Linn, als déi einfachst an am meeschte benotzt Transmissioun Linn Circuit Technologie, kann héich Circuit Qualifikatioun Taux vun benotzt konventionell Circuit Veraarbechtung Technologie erreechen.Awer wann d'Frequenz op d'Millimeterwellenfrequenz erhéicht gëtt, ass et vläicht net déi bescht Circuittransmissionslinn.All Transmissioun Linn huet seng eege Virdeeler an Nodeeler.Zum Beispill, obwuel d'Mikrostrip Linn einfach ze veraarbecht ass, muss et de Problem vun héije Stralungsverloscht léisen wann se op der Millimeterwellefrequenz benotzt ginn.

640

Figur 1 Wann Iwwergank zu Millimeter Wellen Frequenz, Mikrowellen Circuit Designer mussen d'Wiel vun op d'mannst véier Transmissioun Linn Technologien op Mikrowelle Frequenz Gesiicht.

Obwuel d'oppe Struktur vun microstrip Linn fir kierperlech Verbindung bequem ass, wäert et och e puer Problemer op méi héich Frequenz Ursaach.An der Mikrostrip Iwwerdroungslinn propagéieren elektromagnetesch (EM) Wellen duerch den Dirigent vum Circuitmaterial an den dielektresche Substrat, awer e puer elektromagnetesch Wellen propagéieren duerch d'Ëmgéigend Loft.Wéinst dem nidderegen Dk Wäert vun der Loft ass den effektiven Dk Wäert vum Circuit méi niddereg wéi dee vum Circuitmaterial, wat an der Circuitsimulatioun berücksichtegt muss ginn.Am Verglach mat nidderegen Dk tendéieren Circuiten aus héich Dk Materialien d'Iwwerdroung vun elektromagnetesche Wellen ze verhënneren an d'Verbreedungsrate ze reduzéieren.Dofir ginn niddereg Dk Circuitmaterialien normalerweis a Millimeterwellekreesser benotzt.

Well et e gewësse Grad vun elektromagnéitescher Energie an der Loft ass, wäert de Microstrip Linn Circuit no baussen an d'Loft ausstrahlen, ähnlech wéi eng Antenne.Dëst wäert onnéideg Stralung Verloscht un der microstrip Linn Circuit Ursaach, an de Verloscht wäert mat der Erhéijung vun Frequenz Erhéijung, déi bréngt och Erausfuerderunge fir de Circuit Designer deen der microstrip Linn studéiert de Circuit Stralung Verloscht ze limitéieren.Fir de Stralungsverloscht ze reduzéieren, kënne Mikrostriplinnen mat Circuitmaterialien mat méi héije Dk Wäerter fabrizéiert ginn.Wéi och ëmmer, d'Erhéijung vun Dk verlangsamt d'elektromagnetesch Wellenverbreedungsrate (relativ zu der Loft), wat d'Signalphaseverschiebung verursaacht.Eng aner Method ass d'Stralungsverloscht ze reduzéieren andeems d'dënn Circuitmaterialien benotzt fir Mikrostriplinnen ze veraarbecht.Wéi och ëmmer, am Verglach mat méi décke Circuitmaterialien, sinn dënn Circuitmaterialien méi ufälleg fir den Afloss vun der Kupferfolie Uewerfläch Rauhheet, wat och e gewësse Signalphaseverschiebung verursaacht.

Obwuel d'Konfiguratioun vun der microstrip Linn Circuit einfach ass, brauch de microstrip Linn Circuit am Millimeter Welle Band präzis Toleranz Kontroll.Zum Beispill, d'Leederbreet déi strikt kontrolléiert muss ginn, a wat méi héich d'Frequenz ass, wat méi streng d'Toleranz wäert sinn.Dofir ass d'Mikrostriplinn an der Millimeterwellenfrequenzband ganz empfindlech op d'Verännerung vun der Veraarbechtungstechnologie, wéi och d'Dicke vum dielektresche Material a Kupfer am Material, an d'Toleranzfuerderunge fir déi erfuerderlech Circuitgréisst si ganz strikt.

Stripline ass eng zouverlässeg Circuit Transmissioun Linn Technologie, déi eng gutt Roll an Millimeter Welle Frequenz spille kann.Wéi och ëmmer, am Verglach mat der Microstrip Linn, ass de Stripline Dirigent vum Medium ëmginn, sou datt et net einfach ass de Connector oder aner Input / Output Häfen mat der Stripline fir Signaliwwerdroung ze verbannen.D'Stripline kann als eng Zort flaache Koaxialkabel ugesi ginn, an deem den Dirigent vun enger dielektrescher Schicht gewéckelt ass an dann vun engem Stratum bedeckt ass.Dës Struktur kann qualitativ héichwäerteg Circuitisolatiounseffekt ubidden, wärend d'Signalverbreedung am Circuitmaterial hält (anstatt an der Ëmgéigend Loft).Déi elektromagnetesch Welle propagéiert ëmmer duerch de Circuitmaterial.De Stripline Circuit kann no de Charakteristiken vum Circuitmaterial simuléiert ginn, ouni den Afloss vun der elektromagnetescher Welle an der Loft ze berücksichtegen.Wéi och ëmmer, de Circuitleiter, dee vum Medium ëmginn ass, ass vulnérabel fir Ännerungen an der Veraarbechtungstechnologie, an d'Erausfuerderunge vun der Signalfütterung maachen et schwéier fir d'Stripline ze këmmeren, besonnesch ënner der Bedingung vu méi klenger Steckergréisst bei Millimeterwellenfrequenz.Dofir, ausser e puer Circuiten, déi an Autosradaren benotzt ginn, ginn Striplines normalerweis net a Millimeterwellenkreesser benotzt.

Well et e gewësse Grad vun elektromagnéitescher Energie an der Loft ass, wäert de Microstrip Linn Circuit no baussen an d'Loft ausstrahlen, ähnlech wéi eng Antenne.Dëst wäert onnéideg Stralung Verloscht un der microstrip Linn Circuit Ursaach, an de Verloscht wäert mat der Erhéijung vun Frequenz Erhéijung, déi bréngt och Erausfuerderunge fir de Circuit Designer deen der microstrip Linn studéiert de Circuit Stralung Verloscht ze limitéieren.Fir de Stralungsverloscht ze reduzéieren, kënne Mikrostriplinnen mat Circuitmaterialien mat méi héije Dk Wäerter fabrizéiert ginn.Wéi och ëmmer, d'Erhéijung vun Dk verlangsamt d'elektromagnetesch Wellenverbreedungsrate (relativ zu der Loft), wat d'Signalphaseverschiebung verursaacht.Eng aner Method ass d'Stralungsverloscht ze reduzéieren andeems d'dënn Circuitmaterialien benotzt fir Mikrostriplinnen ze veraarbecht.Wéi och ëmmer, am Verglach mat méi décke Circuitmaterialien, sinn dënn Circuitmaterialien méi ufälleg fir den Afloss vun der Kupferfolie Uewerfläch Rauhheet, wat och e gewësse Signalphaseverschiebung verursaacht.

Obwuel d'Konfiguratioun vun der microstrip Linn Circuit einfach ass, brauch de microstrip Linn Circuit am Millimeter Welle Band präzis Toleranz Kontroll.Zum Beispill, d'Leederbreet déi strikt kontrolléiert muss ginn, a wat méi héich d'Frequenz ass, wat méi streng d'Toleranz wäert sinn.Dofir ass d'Mikrostriplinn an der Millimeterwellenfrequenzband ganz empfindlech op d'Verännerung vun der Veraarbechtungstechnologie, wéi och d'Dicke vum dielektresche Material a Kupfer am Material, an d'Toleranzfuerderunge fir déi erfuerderlech Circuitgréisst si ganz strikt.

Stripline ass eng zouverlässeg Circuit Transmissioun Linn Technologie, déi eng gutt Roll an Millimeter Welle Frequenz spille kann.Wéi och ëmmer, am Verglach mat der Microstrip Linn, ass de Stripline Dirigent vum Medium ëmginn, sou datt et net einfach ass de Connector oder aner Input / Output Häfen mat der Stripline fir Signaliwwerdroung ze verbannen.D'Stripline kann als eng Zort flaache Koaxialkabel ugesi ginn, an deem den Dirigent vun enger dielektrescher Schicht gewéckelt ass an dann vun engem Stratum bedeckt ass.Dës Struktur kann qualitativ héichwäerteg Circuitisolatiounseffekt ubidden, wärend d'Signalverbreedung am Circuitmaterial hält (anstatt an der Ëmgéigend Loft).Déi elektromagnetesch Welle propagéiert ëmmer duerch de Circuitmaterial.De Stripline Circuit kann no de Charakteristiken vum Circuitmaterial simuléiert ginn, ouni den Afloss vun der elektromagnetescher Welle an der Loft ze berücksichtegen.Wéi och ëmmer, de Circuitleiter, dee vum Medium ëmginn ass, ass vulnérabel fir Ännerungen an der Veraarbechtungstechnologie, an d'Erausfuerderunge vun der Signalfütterung maachen et schwéier fir d'Stripline ze këmmeren, besonnesch ënner der Bedingung vu méi klenger Steckergréisst bei Millimeterwellenfrequenz.Dofir, ausser e puer Circuiten, déi an Autosradaren benotzt ginn, ginn Striplines normalerweis net a Millimeterwellenkreesser benotzt.

Figur 2 Den Design an Simulatioun vun der GCPW Circuit Dirigent ass véiereckege (uewen Figur), mä den Dirigent ass an engem Trapez veraarbecht (ënnert Figur), déi verschidden Effekter op der Millimeter Wellen Frequenz wäert hunn.

641

Fir vill opkomende Millimeter Welle Circuit Uwendungen déi sensibel sinn fir d'Signalphase Äntwert (wéi Autosradar), sollten d'Ursaachen vun der Phase Inkonsistenz miniméiert ginn.De Millimeter Wellenfrequenz GCPW Circuit ass vulnérabel fir Ännerungen an Materialien a Veraarbechtungstechnologie, dorënner Ännerungen am Material Dk Wäert a Substratdicke.Zweetens kann d'Performance vum Circuit beaflosst ginn duerch d'Dicke vum Kupferleiter an der Uewerflächrauheet vu Kupferfolie.Dofir sollt d'Dicke vum Kupferleiter bannent enger strikter Toleranz gehale ginn, an d'Uewerflächenrauheet vu Kupferfolie soll miniméiert ginn.Drëttens kann d'Wiel vun der Uewerflächebeschichtung um GCPW Circuit och d'Millimeterwellleistung vum Circuit beaflossen.Zum Beispill, huet de Circuit benotzt chemesche Néckel Gold méi Néckel Verloscht wéi Koffer, an der Néckel plated Uewerfläch Layer wäert de Verloscht vun GCPW oder microstrip Linn Erhéijung (Dorënner 3).Endlech, wéinst der klenger Wellelängt, wäert d'Ännerung vun der Beschichtungsdicke och d'Verännerung vun der Phasreaktioun verursaachen, an den Afloss vu GCPW ass méi grouss wéi déi vun der Mikrostriplinn.

Figur 3 D'Microstrip Linn an GCPW Circuit an der Figur gewisen benotzt déi selwecht Circuit Material (Rogers '8mil décke RO4003C ™ Laminate), den Afloss vun ENIG op GCPW Circuit ass vill méi grouss wéi déi op microstrip Linn op Millimeter Wellen Frequenz.

642

 


Post Zäit: Okt-05-2022