СВЧ технология - параметр материала платы влияет на характеристики радара миллиметровой волны

Эти частоты когда - то зарезервированы для военных, when the cost and difficulty of developing millimeter-wave circuits were prohibitions for civilian use. Но с появлением таких ключевых технологий, как материалы и схемы, 77GHZ автомобильная радиолокационная система имеет тысячи видов применения миллиметровых волн, which together with autonomous driving technology are making road travel safer. для обеспечения оптимального режима работы радиолокационной системы миллиметрового диапазона, как выбрать наиболее подходящую печатьплата (PCB)material becomes the most critical step in millimeter-wave circuit design process.

влияние среды на Dk

Dk является одним из многих параметров, которые необходимо учитывать при проектировании платы для миллиметровых волновых схем (таких, как радар для предотвращения столкновений с автомобилем 77GHz), и изменения Dk должны, насколько это возможно, регулироваться в пределах, приближенных к их номинальным значениям. Кроме того, к другим материальным параметрам, которые могут повлиять на характеристики миллиметровых схем, относятся: Df, толщина материала, качество медных проводников, гигроскопичность и эффект "стеклянной плетения", вызванный усилением стекловолокна. Кроме того, важное значение имеет согласованность, особенно при частоте миллиметровых волн, и резкие изменения этих параметров влияют на производительность цепи.

These different circuit parameters affect the "design Dk" value of the circuit board material. Убедитесь, что описание Dk является ясным и точным, здесь "эффективный Dk" означает общее Dk - значение, полученное в процессе распространения сигнала. для микрополос, "effective Dk" refers to the compound value of Dk in the medium and Dk in the air around the medium. "Design Dk" означает Dk - значение самого материала на основе "эффективного Dk", То есть, the value obtained after eliminating the influence of surrounding air on Dk.

влияние медной фольги на dk

все компоненты материалов платы влияют на "дизайн Dk", поэтому рассмотрите параметры всех компонентов платы. например, качество медного проводника может повлиять на производительность цепи на частоте миллиметровых волн. высококачественный медный проводник обеспечивает высокую электропроводность и последовательное сопротивление линии передачи, что имеет важное значение для фазовой стабильности на частотах мм, например, в автомобильном радаре 77GHZ.

в целях сравнения характеристик потерь различных медных проводников были измерены 50 трансмиссионеров из постоянного тока в 110GHZ. влияние шероховатости поверхности меди на убыль проводника и изнашивание очевидно (как показано на рисунке 4). толщина материала платы также влияет на потерю поверхности грубой меди. Чем меньше материал, тем больше влияние грубой медной фольги.

как сохранить стабильность Dk

радар, работающий в 77GHZ, может обнаруживать незначительные различия фаз отраженных сигналов, любые изменения в материалах платы "дизайн Dk" влияют на фазовое состояние, снижая тем самым точность контроля системы. В идеальном случае, вы хотите, чтобы величина dk материала платы осталась неизменной при любых условиях. Однако реальность заключается в том, что « дизайн» материала может меняться в зависимости от таких факторов, как частота, температура и толщина. колебания фаз не влияют на высокую точность и надежность системы только в том случае, если максимальный допуск к значению DC материала в данной цепи установлен в пределах ±0,05.

Some PCB materials based on THE тефлон resin system have a steep change in Dk values at room temperature (around 25градус Цельсия). для большинства приложений, TCDk can be controlled in the range of 0±25ppm/градус Цельсия. Taking RO3003 circuit board material as an example, при температуре от - 50°C до 150°C, на частоте 10GHZ, ось z ориентация TCDK только - 3ppm /°C. The smaller the TCDk, the less the Dk changes with temperature (see Figure 5), Это очень важно для частотного применения миллиметровых волн и схем, требующих стабилизации характеристик в широком диапазоне температур.

For 77GHz radar, Если выбран материал PCB, it may be affected by group delay, задержка распространения и изменение фазового угла. для обеспечения фазовой стабильности, the circuit board material with "uniform open fiberglass braided" as the filler should be selected for the 77GHz circuit, изменения Dk в материалах платы должны быть как можно меньшими. если в качестве наполнителя используется материал платы с "переплетенным открытым стекловолокном", the Dk value will change by about 0.при 77 ггц, resulting in a phase difference of about 100 degrees. фазовый угол сильно изменяется, which means that the group delay and propagation delay of the circuit of these materials will be greatly different. идеальный, a fiberglass-free material, например RO3003 или RO3003G2 laminates, можно использовать для избежания "эффекта стекловолокна".

для оценки влияния различных типов материалов и медных проводников на схему, моделирование схемы с использованием всего волнового электромагнитного поля, или непосредственно обрабатывать реальные вещи для тестирования. проще использовать MWI - 2019, свободное программное обеспечение на базе Microsoft Windows. The software can be downloaded for free from the Official Rogers web site. The software (see "More on MWI-2019") allows users to use its built-in database to verify the effect of material thickness, шероховатость поверхности медного проводника, and other parameters on the "Design Dk". Эта база данных содержит также многие другие значения "Design Dk". а результаты, полученные с помощью этого софта, немного неточны, Он вычисляет гораздо быстрее, чем полное электромагнитное моделирование программного обеспечения, предоставляет почти мгновенное начальное значение параметрам различных материалов и материалов, используемых в приложениях миллиметровый лист.