Substrat IC - kajian pada sambungan koaksial jenis D-band 0.8mm baru

Pembangunan terus menerus teknologi elektronik memandu peningkatan terus menerus kadar pemindahan data komunikasi, dan ini bermakna lebar band yang lebih diperlukan. Untuk mendapatkan lebar jangkauan yang lebih besar, sistem komunikasi mesti berkembang menuju frekuensi tinggi; dan migrasi ke frekuensi tinggi juga memberikan keperluan yang lebih tinggi pada prestasi konektor frekuensi radio.

Aplikasi band-W, iaitu 75~110GHz, telah dikembangkan secara besar dalam beberapa tahun terakhir, seperti radar kereta memandu autonomi, komunikasi tanpa wayar backhaul dan sebagainya. Untuk memenuhi keperluan pembangunan produk semasa dan masa depan, diperlukan untuk merancang dan mengembangkan peranti band lebar yang melebihi 110 GHz, iaitu, band-D. Anritsu mengikuti kecenderungan pembangunan dan pertama kali memperkenalkan konektor RF 0.8 mm.

Untuk band frekuensi aplikasi baru, sambungan frekuensi radio yang sepadan sentiasa dikembangkan sebelum atau dalam penyegerakan dengan peralatan ujian dan pengukuran yang digunakan dalam band frekuensi baru. Contohnya, sambungan jenis K, V dan W1 telah digunakan dalam peralatan ujian dan pengukuran baru. Kadang-kadang, peralatan yang sepadan dirancang hanya bertahun-tahun selepas penampilan konektor frekuensi radio, seperti konektor frekuensi radio 1.0 mm yang memperluas sistem pengukuran koaksial ke frekuensi 110GHz.

Biasanya panduan gelombang digunakan untuk sambungan dalaman dalam sistem frekuensi tinggi. Walaupun kerugian penyisipan panduan gelombang sangat kecil bila menghantar isyarat; bagaimanapun, ia bukan pilihan terbaik. Sebagai peranti ketat lebar band, panduan gelombang tidak mempunyai perlindungan lebar band dan kemampuan pengukuran tunggal-imbas. Untuk mana-mana sistem kabel lebar yang menutupi gelombang millimeter frekuensi tinggi dari frekuensi rendah ke 110 GHz, aplikasi panduan gelombang di dalamnya meningkatkan kompleksiti sistem.

Sambungan koaksial adalah pilihan yang lebih baik, terutama dalam sambungan dalaman sistem ujian dan pengukuran. Kerana mereka mempunyai kemampuan imbas tunggal, mereka juga sangat mudah untuk digunakan dalam ujian dan pengukuran peranti dan frekuensi. Perhubungan antara sambungan koaksial mengurangkan perubahan dalam impedance. Jika ia digantikan dengan struktur sambungan untuk panduan gelombang, ia akan membawa ketidakpastian kepada pengukuran.

Prinsip rancangan Untuk memahami prinsip rancangan 0.8mm sambungan lebih mudah, anda boleh pertama-tama memahami ciri-ciri struktur elektrik dan mekanik sambungan. IEEE P287 menggambarkan piawai untuk sambungan koaksial ketepatan dari DC ke 110GHz, terutama ciri-ciri struktur elektrik dan mekanik semua sambungan sehingga 1mm. Tiada peraturan berkaitan untuk sambungan 0.8mm dalam piawai ini; bagaimanapun, kerana aplikasi masa depan dengan frekuensi di atas 110GHz menjadi semakin penting, sambungan 0.8 mm jelas juga akan termasuk dalam piawai ini. Karakteristik elektrik sambungan menggambarkan penutupan frekuensinya dan karakteristik impedance; karakteristik struktur mekanik menggambarkan bagaimana untuk mencapai fungsi penggunaan dan sambungan berulang. Secara singkat, ciri-ciri produk yang disenaraikan dalam helaian data adalah parameter penting yang perlu dianggap semasa merancang. Had atas frekuensi penggunaan konektor dihitung dengan formula berikut:diantara mereka, fc adalah frekuensi pemutusan penghantaran dalam media udara, c adalah kelajuan cahaya (300000km/s), ϵr adalah kebenaran relatif, μr adalah keterbatasan relatif, dan λc ialah panjang garis [1]. Untuk konektor 0.8 mm, menganggap bahawa dalam medium udara ideal, fc hampir 166GHz. Sudah tentu, frekuensi maksimum ini sukar dicapai; frekuensi yang boleh digunakan sebenarnya adalah kira-kira 80 hingga 90 peratus frekuensi yang ideal. Ini terutama kerana komponen penghantaran antara udara dan bahan yang berbeza dalam sambungan akan menghasilkan resonansi. Ini akan mengurangkan frekuensi pemutusan transmisi. Walaupun sambungan 0.8 mm tidak dapat mencapai frekuensi maksimum teori, selepas pengiraan, frekuensi yang boleh digunakan sebenarnya 145GHz masih mempunyai nilai yang lebih besar. Jadual 1 [2] senaraikan beberapa parameter bagi sambungan RF yang biasa digunakan, termasuk sambungan 0.8mm. Karakteristik impedance adalah indeks elektrik yang penting, kerana sistem komunikasi pada dasarnya direka sekitar bagaimana untuk mengurangi ketidaksepadan impedance. Untuk sambungan ini, 50Ω adalah nilai impedance piawai; apabila merancang, perlu memastikan pengendalian konektor dan bahagian sambungan dalamnya adalah sebanyak mungkin kepada nilai piawai ini. Terutama untuk konektor yang digunakan pada frekuensi di atas 110 GHz, impedance mesti dikawal dengan baik. Untuk memastikan pengendalian berada dalam julat yang diterima, konduktor tengah dan pemisah periferi sokongan beads sambungan adalah khusus penting. Kebanyakan ciri struktur mekanik ditakrif dalam spesifikasi protokol sambungan. Contohnya, IEEE P287 menggambarkan ciri-ciri struktur mekanik seperti toleransi benang, diameter wayar dan saiz sambungan. Jenis spesifikasi protokol ini memastikan penyambung pembuat berbeza boleh digunakan secara universal. Walaupun unsur struktur ini dinyatakan, untuk memastikan prestasi yang baik, parameter terperinci sambungan juga akan ditakrif, seperti sama ada ia terslot atau tidak, sama ada ia menyokong pasangan buta, dan ciri-ciri persekitaran produk akhir PCB.0.8mm sambungan Selepas melebihi band W, keperluan baru ditetapkan untuk sambungan baru, - seperti kerugian penyisihan kecil pada aras pengukuran, dan tiada mod tertib tinggi pada frekuensi at as yang diinginkan. Menyempuni keperluan ini tidak mudah, dan memerlukan pengesahan reka berulang. 1.0mm dan 0.8mm sambungan agak sama: mereka mempunyai dimensi struktur yang sama, dan penampilan fizikal mereka agak sama. Namun, seperti yang dipaparkan dalam Figure 1, dalaman kedua-dua adalah agak berbeza. Walaupun teknologi sambungan 1.0 mm boleh digunakan untuk rujukan, sambungan 0.8 mm masih memerlukan beberapa rancangan baru untuk mendapatkan prestasi yang lebih baik.