PCB Tecnico - Le prestazioni del radar dell'onda millimetrica sono influenzate dalla struttura del PCB

I circuiti stampati realizzati con materiali compositi ordinari utilizzano principalmente fibra di vetro come riempitore dello strato dielettrico, ma la speciale struttura tessuta della fibra di vetro cambia la costante dielettrica locale della scheda PCB. Soprattutto alle frequenze d'onda millimetriche, l'effetto di tessitura del vetro dei laminati più sottili diventa più evidente e la non uniformità locale di Dk provoca cambiamenti significativi nelle prestazioni dei circuiti e delle antenne a radiofrequenza. Abbiamo usato un laminato in PTFE di vetro di spessore 100 μm per studiare l'influenza della struttura PCB sulle prestazioni della linea di trasmissione, a seconda del tipo della struttura tessuta di vetro, e abbiamo trovato che la costante dielettrica della scheda PCB è 0,01-0,22. Il risultato oscilla tra i due. Al fine di studiare l'influenza di varie strutture intrecciate in vetro sulle prestazioni dell'antenna, è stata costruita un'antenna patch array microstrip alimentata in serie sui laminati commerciali Rogers RO4835 e RO4830 laminati termoindurenti. I risultati sperimentali mostrano: La prestazione elettrica dell'antenna elaborata dal laminato RO4830 Secondo la tolleranza convenzionale, è più coerente con il valore calcolato, il cambiamento è più piccolo e la riflettività e la prestazione di guadagno boresight sono migliorate.

Le auto a guida autonoma sono attualmente in fase di studio, mentre i conducenti e i pedoni evitano incidenti mortali e richiedono un'elevata affidabilità, mentre le auto a guida autonoma, cioè i conducenti e i pedoni, sono attualmente in fase di studio. Aiutare le persone a evitare incidenti mortali e richiedere alta affidabilità. Pertanto, questi circuiti componenti devono essere altamente affidabili. Il radar a onde millimetriche ha un design compatto e un'elevata sensibilità di rilevamento ambientale, fornendo una soluzione affidabile di rilevamento del bersaglio per la guida autonoma. Per i sistemi radar ad onde millimetriche commerciali con una gamma di frequenze da 76 a 81 GHz, l'antenna microtrip incrociata ha un design semplice, una struttura compatta, una produzione di massa e un basso costo di produzione.

(1). Più alta è la frequenza, più breve è la lunghezza d'onda, quindi la dimensione delle linee di trasmissione e delle antenne che operano alle frequenze d'onda millimetriche è più piccola che alle basse frequenze. Al fine di garantire le prestazioni perfette del radar automobilistico, è necessario studiare l'impatto del PCB sulle linee di trasmissione e sulle antenne microstrip. Per circuiti di frequenza a onde millimetriche che lavorano sotto l'ambiente esterno (influenzato da temperatura e umidità) per lungo tempo.

(2). La prima cosa da considerare quando si sceglie un circuito stampato laminato è la consistenza degli indicatori di prestazione del materiale. Tuttavia, fogli di rame, materiali rinforzati con fibra di vetro, riempitivi ceramici e altri materiali che compongono il laminato hanno un impatto significativo sulla consistenza dell'indicatore alle alte frequenze. Alzati. Pertanto, questi circuiti componenti devono essere altamente affidabili. Composizione dei laminati I laminati sono di solito realizzati combinando tessuto di fibra di vetro e resina polimerica per formare uno strato dielettrico, e quindi coprendo entrambi i lati con foglio di rame. La costante dielettrica tipica (Dk) del panno di vetro è relativamente alta, circa 6,1, mentre la costante dielettrica Dk della resina polimerica a bassa perdita è 2,1-3,0, quindi c'è una certa differenza in Dk in un'area più piccola. La figura 1 mostra una vista dall'alto microscopica e la sezione trasversale della fibra intrecciata di vetro nel laminato. La periferia del "fascio di nocche" ha un Dk più alto a causa del più alto contenuto di fibra di vetro, e la periferia del "fascio" ha un Dk più alto a causa del più alto contenuto di resina. Inoltre, molti fattori come lo spessore del tessuto di vetro, la distanza tra i tessuti, il metodo di appiattimento del tessuto e il contenuto di vetro di ogni asse influenzeranno le prestazioni del tessuto di vetro. Impatto sulla catena della linea di trasmissione Questa prova utilizza un diagramma della linea di trasmissione di un microchip con un connettore terminale da 1 mm. Il connettore viene dapprima collegato ad un'onda complanare a terra da 50 ohm (GCPW) e convertito in una linea di trasmissione a microcircuito ad alta impedenza attraverso un convertitore di impedenza. La lunghezza della linea di trasmissione microtrip è di 2 pollici. Questo permette al protocollo sperimentale di testare l'effetto della struttura del vetro. La soluzione utilizza uno strato di rame e tessuto di vetro ed è trattata con uno strato sottile di vetro politetrafluoroetilene (PTFE). Per confrontare gli effetti di diverse strutture in tessuto di vetro, abbiamo creato un diagramma della linea di trasmissione utilizzando tre diverse strutture in laminato PCB. Tessuto politetrafluoroetilene in fibra di vetro 1080 PTFE, tessuto ceramico politetrafluoroetilene in fibra di vetro 1078 PTFE riempito con laminato PTFE, tessuto in fibra di vetro 1080. Controllare attentamente il circuito elaborato, mostrare una linea di trasmissione adatta per la prova e misurare le caratteristiche dell'ampiezza e dell'angolo di fase. L'angolo di fase (il valore di fase dopo l'apertura), il ritardo di gruppo (basato sul cambiamento dell'angolo di fase con frequenza) e il ritardo di propagazione (calcolato dall'angolo di fase) sono i tre parametri che determinano la costante dielettrica costante del laminato. In sintesi La struttura del laminato influisce sulle prestazioni della linea di trasmissione e dell'antenna. Il metodo di costruzione del panno in fibra di vetro cambia la costante dielettrica sulla linea, riduce le prestazioni del prodotto e influisce sulla qualità del prodotto. Rispetto al laminato RO4835, l'antenna realizzata in laminato RO4830 ha una migliore compatibilità delle prestazioni dell'indice. Il miglioramento delle prestazioni dell'antenna e della produzione di processo è dovuto principalmente alla combinazione di materiali compositi: tessuto in fibra di vetro piatto, basso contenuto di vetro (conduttore lontano dalla fibra di vetro), rivestimento denso, ecc L'efficienza dell'antenna è correlata alle proprietà elettriche dei materiali come i laminati RO4830, che hanno bassa costante dielettrica e bassa tangente di perdita. Pertanto, le prestazioni e la compatibilità dell'antenna realizzata in laminato Rogers RO4830 utilizzando radar di frequenza millimetrica a bassa lunghezza d'onda è migliore di quella dell'antenna realizzata in laminato RO4835.