Microwave Teknolojisi - 24GHz'de RO4350B çarşaflarının izni ve kaybetme faktörü

RO4350B'nin dielektrik konstantı relatively stabil. 10 GHz'deki standart değeri 3,48 ve dielektrik constant arttığı frekans ile azalır. 24 GHz'de dielektrik konstantı 3,47, bu da 10 GHz'deki değerinden 0,01 aşağı.

Genelde, yüksek frekans PCB plakaları aşağıdaki bölgelerden seçildir: düşük dielektrik constant, düşük kaybetme faktörü, frekans ve sıcaklık stabiliyeti ve maliyeti (materyal maliyeti, tasarım-test-üretim maliyeti). ROGERS şirketi RO4350B, hidrokarbon resin ve keramik doldurucu laminatları ve hazırlıkları için düşük kaybetme materyalidir, harika yüksek frekans performansı (genellikle 30GHz altında uygulanır). Çünkü RO4350B işleme için standart epoksi resin/cam (FR-4) işleme teknolojisini kullanır, ayrıca düşük hatta işleme maliyeti de var. RO4350B'nin pahalık ve yüksek frekans performansının optimizasyonu başardığını ve en maliyetli düşük frekans sayfası olduğunu söyleyebilir. Tasarım ihtiyaçlarını daha iyi öğrenmek için yazar, mikrostrip tablosu anteni tasarladığında 24GHz'deki RO4350B çarşaflarına dayanan mikrostrip iletişim satırının kaybını araştırdı.

Mikrostrip çizgi giriş kaybı analizi

Mikrostrip çizgi giriş kaybı genellikle yönetici kaybı, dielektrik kaybı, yüzey dalga kaybı ve radyasyon kaybı içeriyor. Bunların yönetici kaybı ve dielektrik kaybı temel olanlardır. Deri etkisi, mikrostrip çizgisinin yüksek frekans akışını, yönetim grubun ve yerleştirme tabağının dielektrik altratıyla direk bağlantısında olduğu ince katına konsantre eder ve ekvivalent AC dirençliği düşük frekans davasından çok daha büyük. 10GHz altında çalıştığında, mikrostrip çizgisinin yönetici kaybı dielektrik kaybından çok daha büyükdür. Çalışma frekansı 24GHz'e yükseldiğinde, dielektrik kaybı yönetici kaybından fazla yükseliyor.

Şekil 1, HFSS tarafından hesaplanmış farklı uzunluğun mikrostrip çizgilerinin giriş kaybını gösteriyor. Diyelektrik substratlar hepsi RO4350B'dir 20 mil kalınlığıyla. Mikrostrip çizginin girmesi 17 dB/m üzerinde olduğunu görülebilir. Metal kaybı, dielektrik kaybı ve diğer kaybın, respectively 4,47dB/m, 11.27dB/m, 1.26dB/m gibi. Karşılaştırma olarak, 1. tablo MWI2016 tarafından hesaplanmış mikrostrip çizginin giriş kaybını gösterir. MWI'nin hesaplanmış değeri aynı koşullarda 24,4dB olduğunu görülebilir. dielektrik kaybetme değeri yakın, ama yönetici kaybetme değeri 7dB farklıdır. Farklılığın sebebi, yönetim grubunun yüzeysel ağırlığı ve toprak tabağının HFSS modelinde düşünmüyor. HFSS hesaplama sonuçları mikrostrip çizgisinin girmesinin sonuçları:

Mikrostrip çizginin giriş kaybını azaltmak için ölçüler

1) Tahtanın kalıntısını mantıklı olarak seçin ve dikkatle yeşil yağ kullanın.

Tablo 1'den görülebilir gibi, mikrostrup çizgisinin yöneticisi aynı karakteristik impedans ile dielektrik kalınlığının arttığıyla, dielektrik kaybı aslında değişmedir. Neden, dielektrik altyapının daha kalıntısı, mikrostrip çizginin genişliğini daha kısa, daha konsantre yüksek frekans akışı ve yöneticinin kaybını daha büyük. Yeşil yağ ortamının 24 GHz'de büyük kayıp tangens a çısı olduğunu fark etmeye değer. Bu mikrostrip çizgisinin girişimini arttıracak. Bu yüzden, 24GHz mikrostrip anteni tasarladığında, pencereyi anten bölgesinde sol maske ile a çmak gerekir. MWI2016 hesaplama sonuçları mikrostrip çizgisinin girmesinin sonuçları:

2) Tercih edilen LoPro bakır yağmuru

Yönetici çizginin yüzeysel ağırlığı ve toprak tabakası bakra folisinin de mikrostrip çizginin girmesine etkileyen önemli bir faktördür. Bakar yağmurunun yüzeyini daha yumuşak, yöneticinin kaybını daha küçük. RO4350B iki tür bakra çatlarını sağlıyor: elektrolitik bakra yağmuru (ED) ve düşük sarsıntı dönüşü tedavi edilmiş bakra yağmuru (LoPro). ED bakır yağmurunun yüzeysel ağırlığı yaklaşık 3um ve LoPro bakır yağmuru 0,4um'e ulaşabilir, böylece yönetici kaybını etkileyici olarak azaltır. Şekil 2, mikrostrip çizgisinin karşılaştırmasını gösteriyor. Bu iki tür bakra yağmalarının kaybını. Diyelektrik altratının kalınlığı 0,1mm. LoPro bakır yağmur mikrostrip çizgisinin 24GHz'deki mikrostrip çizgisinin, ED bakır yağmurunun %40'inden daha küçük olduğunu görülebilir. Elektrolitik bakır ve dönüştüğü bakır girmesinin karşılaştırması:

3) Reasonable

Yüzey tedavi sürecini seç

Yüzey tedavi süreci de yönetici kaybına etkileyen faktörlerden biridir. Dört ortak yüzeysel tedavi süreci var ki, gümüşte bölünen gümüşte, gümüş altın (nikel altın olmayan), nickel altın (nickel 3-5um, altın 2.54-7.62um) ve kırıklık taşınıyor. Tablo 2, bu metallerin elektrik parametrelerini gösterir. Nickel, 600'lik manyetik yetenekli bir ferromagnetik materyalidir. Derin derinliklerinin hesaplaması formülüne göre, nickel deri derinliklerinin diğer metallerden daha küçük bir büyüklük sırasıdır. Bu yüzden nickel yüzeysel direksiyonu diğer metallerden çok daha büyükdür. Bu yüzden nickel altın sürecinin yöneticilerinin kaybı diğer süreçlerden çok daha büyükdür. Şekil 3, sade bakır, gümüş ve nickel altın yüzey tedavi sürecilerinin girişimini karşılaştırır ve altın kalınlığın hepsi 20 mil. Görünüşe göre, küçük güm üş sürecinin girişimin çıplak bakır sürecinin aynısı, fakat nickel-altın yüzey tedavisinden sonra mikrostrip çizgisinin girişimin kaybı 4dB/m (10GHz) daha büyükdür. Bu fark 24 GHz'de daha büyük olacağını tahmin ediyor. Büyük. Elektrik hareketi, manyetik verilebilirlik ve farklı metallerin deri derinliği, nikel altın sürecinin kaybıyla ve çizgi bakır girmesiyle karşılaştırılır.

Toplam olarak, 24GHz mikrostrip antenelerini ya da mikrostrip devrelerini tasarlamak için RO4350B PCB dielektrik substrallerini kullandığımızda, dielektrik tahtının kalınlığını, baker kapısının türünü ve yüzeysel tedavi sürecini performans ve pahalı ihtiyaçlarına göre düşünmeliyiz. Sonuç Rogers RO4000 ve RO3000 serilerin çoğuna da uygun.