Технология PCB - Влияние конструкции PCB на характеристики радара миллиметровой волны

диэлектрический слой простого композиционного материала печатная плата (PCB) mostly uses glass fiber as filling material, but due to the special woven structure of glass fiber, the local dielectric constant (Dk) of PCB board will change. Especially at millimeter wave (mmWave) frequencies, эффект стекольного плетения на более тонких слоях, локальная неоднородность Dk приведет к значительным изменениям в характеристиках радиочастотных схем и антенн. The influence of PCB structure on transmission line performance was studied by 100μm thick glass woven polytetrafluoron (PTFE) laminate. Обнаружена диэлектрическая постоянная PCB в 0.01 и 0.22 текстиль из разных стекол. In order to study the influence of different glass braided structures on the antenna performance, антенны с микроленточной решеткой с последовательным питанием были изготовлены на пресс - досках Rogers для коммерческого слоя RO4835 и RO4830, по отдельности, and the experimental results showed that: The electrical properties of the antenna machined with RO4830 laminate according to normal tolerance are more consistent with the calculated values, with smaller changes and better reflection coefficients (S11 & LT; -- 10dB) and view-axis gain performance.

автовождение - горячая точка для исследования. Он может помочь водителям и прохожим избежать потенциальных смертельных происшествий и требует высокой надежности. Поэтому она также требует высокой надежности своих схем. компактная структура РЛС миллиметрового диапазона, высокая чувствительность к экологическому обнаружению предоставляют надежные решения для обнаружения цели в автопилоте. в коммерческих радиолокационных системах миллиметрового диапазона частот 76 - 81GHz последовательное питание миниатюрных пленочных антенн, которые легко спроектированы, компактны в конструкции и могут быть широко изготовлены по низкой цене [1]. Чем выше частота, тем меньше длина волны, так что линии передачи и антенны, работающие на частотах миллиметровых волн, будут меньше линий передачи и антенн, работающих на низких частотах. для обеспечения идеальных характеристик Звездного локатора необходимо изучить влияние PCB на линии передачи и антенны с микропластинками. для фаз частот миллиметровых волн [2], длительное время работающих на открытом воздухе (под воздействием температуры и влажности), при выборе ламинарного слоя линии PCB главным соображением является последовательность показателей характеристик материала. Вместе с тем на совместимость индекса высокой частоты существенно повлияют медная фольга, армированные стекловолокном материалы, керамические наполнители и другие материалы, образующие слоистые пластины.

в данной статье основное внимание уделяется влиянию конструкции PCB на характеристики радаров миллиметрового диапазона. Большинство диэлектриков слоя PCB обычно образуется путем нанесения полимерных смол на стекловолокно - волокнистые ткани. на частотах миллиметровых волн влияние стекловолокна на совместимость свойств материала очень очевидно, так как ширина стеклянного пучка соответствует ширине линии передачи. Кроме того, при проектировании миниатюрных антенн с тонким слоем (например, 100 мегаватт) PCB проводов, стеклянные плетеные изделия могут привести к значительным изменениям в характеристиках антенны и снижению доли переработанной продукции.

состав слоистой плиты

слоистая плита обычно состоит из стекловолокна и полимерных смол, образуя слой диэлектрика, затем покрыть медную фольгу по обеим сторонам. The typical permittivity (Dk) of glass cloth is high, около 6 часов.1, при низкой потере полимерных смол.1 and 3.0, Таким образом, Dk изменяется в небольшом диапазоне. На рисунке 1 показаны микропикирование и поперечное сечение стекольных волокон в слоях слоистого пресса. из - за высокого содержания стекловолокна схема над "дефлектором" имеет более высокую dk, схема над "пучком разомкнута" из - за высокого содержания смолы. In addition, характеристики стекловолокнистой ткани зависят от толщины стекловолокна, the distance between fabrics, способ выравнивания ткани и содержание стекла на каждой оси.

удельная диэлектрическая проницаемость пласта под 10GHz составляет 3,48, а угол потери - 0037 (на основе стандартного теста IPC TM - 650 2.5.5). Кроме того, удельная диэлектрическая проницаемость слоистой пластины RO4830 составляет 3,24, а угол потери - 0033 (на основе стандартного теста ipCTN - 650 2.5.5). слоистая плита RO4835 изготовлена из стандартной ткани 1080, несбалансированной стеклянной ткани и укреплена керамическими наполнителями. Для сравнения, ламинированные пластины RO4830 были усилены керамикой, изготовленной из плоских, открытых стекловолокна типа 1035 и заполняемой мелкими частицами. В таблице 3 дополнительно сопоставляются характеристики слоистых плит на основе RO4835 и RO4830.

Как показано на диаграмме 5 (а) и (b), антенна выбирается для обработки, которая соответствует спроектированным размерам, а линия передачи антенны выравнивается с « стыком суставного луча» и « открытой зоной луча» на зажимной пластине RO4835. Поскольку ламинарная плита RO4830 состоит из стекловолокна с плоским открытым волокном, нет необходимости рассматривать вопрос о том, соответствует ли проводник стекловолокну из слоистой плиты RO4830, как это показано на рисунке 5 (c). коэффициент отражения (с11) и коэффициент усиления оптической оси после обработки были измерены отдельно.

антенны, выравнивающие « стык углового луча» и « открытая зона луча» на нажимной плите RO4835, а также антенны, выровненные по образцу антенны на нажимной пластине RO4830

Для простоты результаты, представленные в настоящем документе, получены из средних значений данных тестовых антенн и сопоставляются с результатами измерений с результатами моделирования. На диаграмме 6 показаны результаты испытаний антенны (пять образцов) на нажимной пластине RO4835. коэффициент отражения (с11) и коэффициент осевого усиления существенно изменились в "перекрестке поворотного луча" и "открытой зоне луча". свойства антенны на RO4835 зависят от выравнивания проводов с "стыковой зоной" и "открытой зоной луча". Кроме того, изменятся усиления антенны

S изменяется с частотой, что указывает на изменение диэлектрической константы. Кроме того, чем выше частота, тем ниже диэлектрическая постоянная.

рис. 6 сравнение результатов измерений образцов антенн "стык суставного луча (КБ)" и "открытая зона луча (БО)" с результатами моделирования

сравнение характеристик антенны на нажимной плите RO4830, показанное на рис. 7 согласованность результатов измерений с результатами моделирования свидетельствует об изменении диэлектрической проницаемости слоистых пластин. Для сравнения, в стандартном плетеном лотке RO4835 коэффициент усиления видимой оси изменяется на 4 дБ, в то время как в плоском отверстии плетеного лотка RO4830 только на 2 дБ. эти простые эксперименты позволили получить более последовательные характеристики антенны, такие, как альбедо и осевое усиление, с использованием слоистой пластины Rogers RO4830 и плоской конструкции с открытым стекловолокном.

Рисунок 7 Сопоставление результатов измерений и моделирования образцов антенны на слое RO4830

Выводы

конструкция слоистой пластины влияет на характеристики линии передачи и антенны. конструкция стеклянной ткани также изменяет диэлектрическая постоянная слоистой плиты, что снижает производительность продукции и влияет на выход продукции. антенны, обработанные на слое RO4830, обладают большей последовательностью характеристик по сравнению с ламинами RO4835. Улучшение характеристик антенны и качества готовой продукции объясняется в основном конструкцией слоистого материала, а именно: стеклянным плетением плоских открытых волокон, меньшим содержанием стекла (проводник находится вдали от стекловолокна), более толстыми основами и т.д. тангенс с низкой диэлектрической проницаемостью и меньшим углом потери. Таким образом, при применении РЛС с малой длиной волны, мм - частотой, характеристики и последовательность антенны, обработанной на слое Rogers RO4830, лучше, чем антенны, обработанные на слое RO4835.