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Los ingenieros de diseño de circuitos de PCB de alta frecuencia otorgan gran importancia a los parámetros de distorsión de ajuste mutuo (imd). En los circuitos pasivos (como antenas, cables y conectores), también existe la distorsión de intermodulación, es decir, intermodulación pasiva (pim). Es muy simple, El PIM puede causar interferencia, y la no lineal del circuito pasivo puede causar la producción del pim. Por lo general, la señal de transmisión se compone de ondas fundamentales y sus componentes armónicos. Cuando dos o más señales adyacentes se transmiten al mismo tiempo, la no lineal en el circuito hará que diferentes señales se mezclen armoniosamente y generen señales dispersas adicionales. Estas señales dispersas pueden obstaculizar o interferir con la recepción de las señales necesarias para el receptor.
Los productos PIM con un diseño de circuito de alta frecuencia insatisfactorio pueden ser causados por varios factores, incluyendo la amplitud y frecuencia de múltiples señales transmitidas, la estructura de la línea de transmisión del circuito y la densidad de corriente y el nivel de potencia en la Aplicación. Cuando existen múltiples señales, generalmente se describen por sus frecuencias base F1 y f2. La frecuencia de sus señales PIM es producida por diferentes armónicos de las señales de frecuencia base.
Se puede ver claramente que la frecuencia del canal de recepción está muy cerca de la frecuencia del canal de transmisión y es probable que se vea afectada por productos PIM altos. La amplitud de la señal generada por el PIM depende en gran medida del nivel de potencia de la señal original. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que el ejemplo solo muestra dos señales y sus armónicos secundarios y terciarios; Si hay más señales fundamentales y mayor amplitud de la señal, el proceso de mezcla implicará más armónicos, lo que hará que los productos PIM sean más complejos.
La influencia de los metales en el PIM
La generación de PIM se atribuye generalmente a la calidad de los contactos metálicos a metálicos en las estaciones base inalámbricas y otros sistemas de comunicación, como las interfaces de conectores de eje. En el sistema, como las interfaces de los conectores transmisores y otros componentes, la inconsistencia entre el metal y el metal debido a un contacto deficiente con la interfaz del circuito, o la contaminación en forma de suciedad o oxidación en la superficie metálica, conduce a la no lineal. Cuando estos metales mal expuestos o contaminados se someten a tensión y tienen una alta densidad de corriente sobre la superficie metálica, su no lineal producirá productos PIM en el circuito.
El amplio estudio de los materiales del Circuito ha demostrado que el PIM es causado más por el diseño de circuitos, componentes o sistemas que por la propiedad de los propios materiales del circuito, como la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica. Sin embargo, la selección de materiales de circuito adecuados ayuda a mantener bajos niveles de pim, y la clave para reducir el PIM es la superficie metálica en el diseño. Las placas de circuito con una superficie lisa de cobre y una interfaz dieléctrica de cobre mostrarán un PIM más bajo que las placas de circuito con una superficie áspera de cobre. Debido a esta característica del material, los diseñadores que buscan antenas de placa de circuito impreso (pcb) con PIM bajo pueden optar por laminados de circuito con una rugosidad mínima de la superficie de cobre en la interfaz cobre - dieléctrico - sustrato.
Seleccione la placa de circuito ro4534à de Rogers PCB Bard para realizar el experimento pim. El ro4350b es un laminado de circuito PIM bajo, nivel de antena y alta frecuencia, con un factor de pérdida bajo de 00027 a 10 GHz y un valor DK de 3,4 ± 0,08. Para explorar el papel de los materiales del Circuito en las propiedades del PIM de alta frecuencia, se diseñaron tres tipos diferentes de circuitos de MICROSTRIP en la misma placa laminada del circuito ro4534 para comparar cómo las diferencias en la estructura del Circuito en el mismo material afectan las propiedades del pim.
Estos tres tipos de circuitos son la línea de transmisión microstrip, el filtro de paso de banda de acoplamiento de borde (bpf) y el filtro de paso bajo de resistencia escalonada (lpf). La densidad de corriente de los tres circuitos es diferente y el rendimiento del PIM también es diferente. La línea de transmisión MICROSTRIP con una densidad de corriente mínima de 4,5a / M tiene un PIM mínimo de - 157 dbc. El BPF tiene una alta densidad de corriente de 23a / M en su parte de acoplamiento de borde y el rendimiento PIM de los tres circuitos es el peor a - 128dbc. Entre ambos, el rendimiento PIM de LPF (12a / m), cuya densidad de corriente cae entre la línea de transmisión de MICROSTRIP y el bpf, también está entre los otros dos circuitos, con - 143dbc.
Las grandes diferencias en las propiedades del PIM de los circuitos hechos del mismo grupo de materiales de la placa de circuito indican que la causa de las diferencias en el PIM son los circuitos, no los materiales. Las diferencias en la estructura del circuito conducen a diferencias en la densidad de corriente y el impacto en la linealización del circuito, lo que conduce a diferencias en el rendimiento del pim. Por ejemplo, el circuito más simple, la línea de transmisión microstrip, tiene la densidad de corriente más baja y el mejor rendimiento pim. En esencia, los circuitos capaces de lograr propiedades lineales tienen excelentes propiedades pim, al igual que las estructuras de circuitos con menor lineal tendrán peores propiedades PIM incluso si utilizan el mismo material de circuito.
Aunque la intermodulación pasiva no es un atributo básico de los materiales de circuito, Rogers ha estado estudiando y analizando el rendimiento de la intermodulación pasiva de los materiales de circuito a nivel de antena durante bastante tiempo (17 años). Durante este período, una gran base de datos de resultados de pruebas puede ayudarnos a comprender en profundidad los circuitos y los propios materiales fabricados en estos materiales, y ayudarnos a comprender mejor el impacto de estos materiales y la Potencia de señal y densidad de corriente en el rendimiento del PIM de pcb, ayudando así a nuestros clientes a desarrollar antenas de PCB de bajo PIM y otros diseños de circuitos pasivos. Por ejemplo, filtros. Así, los materiales de nivel antena rogers, como los laminados ro4534, pueden proporcionar un rendimiento PIM consistente y predecible en el rango de frecuencia de banda ancha, lo que permite diseñar diversas estructuras de circuito con la mayor directividad.
¿¿ tiene alguna duda sobre el diseño o procesamiento de circuitos de PCB de alta frecuencia? Los expertos de la compañía IPCB pueden brindarle ayuda relevante.
