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自動車の電子安全システムの動作周波数はますます高くなっている, 安全システムのための77 GHz自動車レーダセンサの使用は都市交通をより安全にする. 前のブログに導入されるように, 77 GHzミリ波帯「車両レーダー」を設計・製作した. Circuit 材料s used for millimeter wave frequencies (30 GHz to 300 GHz) face special requirements, 通常、30 GHz以下のマイクロ波周波数の回路とは異なる. しかし, ミリ波の実践と経験によると 回路設計ers, いくつかの回路の材料パラメータは、ミリ波回路の高性能と密接に関連することができる, 回路材料, ro 3003のような 回路基板 ロジャーズから, ミリ波回路の特性. 必要な材料パラメータは、77 GHzおよび65 GHzで優れた性能を示すことができる 高周波.
以前のROGブログで説明したように、ミリ波周波数および77 GHzで低損失回路を実現するために使用される6つのキー回路基板材料の特性は、以下の通りである
Dk tolerance
Circuit material Df
Surface roughness of copper foil conductor
Thermal stability coefficient of Dk and Df
Water absorption
Glass weave effect
When used as a guide for the selection of circuit board materials for 77GHz automotive radar PCB antennas and other millimeter wave circuit applications, これらの6つの材料の性能は、RO 3003 回路基板 低損失回路に非常に適している. 事実上, それは、ミリ波回路の特別なニーズに非常に適しているその特性のため、正確です, RO 3003 Lia - Chrone 回路基板 ミリ波回路で広く使われている. 銅箔の種類が異なる, such as electrolytic (ED) copper and smoother (and less loss) rolled copper, デザイナーが正確に彼らの特性を指定するのを許す 回路基板 ミリ波回路応用の最も厳しい要求を満たすために.
材料の6つの主要特性
これらの6つの重要な材料パラメータと77 GHzと他のミリ波周波数での電気的性能の関係は何ですか？ミリ波周波数では、信号波長が短く、回路基板材料が、低dkの材料を選択するよりも、厳密に制御された誘電率dk値を有することが重要である。一方、しっかりと制御されたDKは、より一貫したパフォーマンスを達成することができます一方、dk（△dk）の変化は77 GHzで矛盾しない位相角となり、この周波数ではレーダセンサの性能が低下する。
回路から抽出された回路材料のDK（または設計DKと呼ばれる）は、DK値が材料DK耐性に影響され、また銅箔導体の表面粗さの変化を含む他の様々な回路基板材料の特性の影響を受ける。設計DK変化に影響を及ぼす制御設計DK変化および他の回路特性を含めて、77 GHzでの回路の性能に影響を及ぼす可能性のある設計DK変化を最小限にするべきである。設計DK変動の度合いを決定する最良の方法は、異なる生産バッチからの複数のサンプルの基準回路上で正確かつ反復可能な測定を行うことである。
同様に、回路基板材料の損失係数（df）は、77 GHzで繰り返し可能な低損失回路性能を達成するために厳密に制御されなければならない。低df回路基板材料を選ぶことは注目に値する目標であるが，ミリ波周波数での周波数で安定なdf変動を維持することも重要である。dfの変化は設計dk変化のもう一つの影響因子であり，ミリ波周波数の小波長信号の下で位相と周波数安定性を維持することは困難である。
77 GHzの周波数では、回路基板材料の銅箔導体の表面粗さが導体損失に大きな影響を与える。銅箔は滑らかで、損失が小さい。電解銅（ED）はミリ波周波数回路で広く使用されている銅箔導体であるが，粗さによって圧延銅より損失が大きい。回路基板材料の特性を77 GHz及びミリ波周波数で評価する場合、銅層と誘電体層との接着が回路の高周波性能に影響を及ぼすので、剥離強度（初期及び加熱後）を無視することはできない。多くの材料パラメータと同様に、電気的性能と剥離強度との間にトレードオフを行って、ED銅箔および圧延銅箔を選択することができる。しかし、予想されるトレードオフにも拘わらず、RO 3003型の外装回路基板材料を使用すると、ロール銅は良好な剥離強度を有し、77 GHzで非常に低い損失特性を提供する。
ミリ波のような良好な回路特性のために、回路基板材料に対する温度変化の影響は、77 GHzおよび他のミリ波帯の下でその性能の変化も引き起こす。回路基板材料が広範囲にわたる温度変化にさらされると、Dk（TCDK）の熱安定性係数の過度の変化及びDF（TCDF）の熱安定度係数は、DkおよびDfの変化に相当する。これらの温度効果は、TCDKおよびTCDFを比較的厳密に制御する回路基板材料を選択することによって最小化することができる。一般に、TCDK 50Ω／℃以下の回路基板材料は、良好な性能を有する安定した特性であると考えられる。実際の材料を例として、RO 3003・・・・・・・・回路基板で測定したTCDKは、3 ppm／℃程度である。
低水分吸収は、最も高周波回路基板材料の目標の一つである。ミリ波周波数帯で使用される回路材料に対しては、小さな違いでもその性能に影響する。回路材料が過度の吸湿性を有する場合、その損失は増加し、DKは水分の変化に伴って増加する。理想的な作業条件の下での回路の性能は、許容可能であるが、特に、より高い波長のミリ波周波数において、高湿度動作条件下での実用的な用途における要件を満たすことはできない。
最後に、77 GHz及び他のミリ波回路で考慮する必要のある6つの回路材料パラメータのうち、「ガラス織り効果」が回路DKを変化させることもよく知られている。多くの回路材料では、ガラス布を使用して材料を補強し補強する。そうするとき、それはまた、全体の材料の繊維パターンの一部が他のものより多くのガラス繊維を含むことを引き起こします。ガラス強化材料の使用は回路材料の機械的性質を増加させるが，高周波回路の材料の電気的性質にも影響を及ぼす。理想的には、より高い周波数で選択される材料は、ガラス布またはガラス繊維を含有する必要はない。
ニーズを満たす材料を選択
77 GHzと他のミリメートル波回路のためにこれらの6つの重要な材料要件を満たすために、ロジャースRO 3003 Lia - Chenance回路基板材料が証明されました。0 . 0010の10 ghzの典型的dfと10±0 . 04の厳密に制御されたdk公差で，roo 3003 .多くのミリ波回路設計技術者は、回路材料として5ミル厚のED銅又は平滑（低損失）圧延銅RO 3003 Ea−Central回路基板を選択する。また、水分吸収率は0.04 %以下であり、TCDKは非常に低く、典型的な値は−3 ppm／℃程度である。
RO 3003は、回路基板材料は高周波回路の6つの重要要件を反映しているので, それは、77 GHzと他のミリ波のための回路基板材料のための一般的な選択になりました 回路設計 エンジニア. 加えて, Ro 3003 Listic - Hearply回路基板は、使用しないか、ガラスの布で補強される必要があります, それで、それはガラス織り問題を持ちません. 耐久性がある, 低損失回路基板 material, 周波数が高くなるにつれて信号電力を維持する必要がある回路に適している, 特に安全性向上に焦点を当てた77 GHz自動車レーダシステム!
