Microwave Teknolojisi - Döngü masalı parametreleri milimetre dalga radar ının performansını etkiler

Bu frekanslar, milimetre dalga devrelerinin geliştirme maliyeti ve zorlukları sivil kullanımı için yasaklıydı. Fakat materyaller ve devreler gibi anahtar teknolojilerin bozulması ile binlerce milimetre dalga uygulamaları 77GHz otomatik radar sistemlerinde yayılmış. Otomatik sürücü teknolojiyle birlikte yol yolculuğunu daha güvenli yapacak. Millimeter dalga radar sisteminin en iyi çalışma durumunu sağlamak için en uygun izlenmiş devre tahtası (PCB) materyalini nasıl seçilmek, millimetre dalga devre tasarımı sürecinde en kritik adım olur.

Dk üzerinde dielektrik etkisi

Dk, milimetre dalga devreleri için uygun devre tahtası maddelerini tasarlandığında (77GHz otomobil karşı çarpma radar ı gibi), ve Dk değişiklikleri mümkün olduğunca nominal değerine yakın alanda kontrol edilmeli. Ayrıca, milimetre dalga devrelerinin performansını etkileyebilecek diğer materyal parametreleri de: Df, materyal kalınlığı, baker sürücü kalitesi, higroskopikti ve cam fiber güçlendirme nedeniyle yüzleşen "cam braiding" etkisi. Yine de, süreklilik önemlidir, özellikle milimetre dalga frekanslarında, bu parametrelerde dramatik değişiklikler de devre performansına etkileyebilir.

Bu farklı devre parametreleri devre masalının "dizayn Dk" değerini etkiler. Dk'in tanımlaması açık ve açık olmadığını sağlamak için buradaki "etkili Dk" sinyalin yayılması sırasında üretilen toplam Dk değerini anlatır. Mikrostrip çizgi için, "etkili Dk" orta ve orta çevresindeki Dk'in birleşme değerini anlatır. "Dk tasarımı" maddelerin kendi Dk değerini Dk üzerinde anlatır, yani Dk üzerindeki çevre havanın etkisini yok ettikten sonra alınan değeri.

Dk üzerinde bakır yağmuru etkisi

Bütün devre masalının komponentleri "Dk tasarımına etkiler" diye devre masalının tüm komponentlerini düşünün. Örneğin, bakra yöneticinin kalitesi, devreyi milimetre dalga frekanslarında etkileyebilir. Yüksek kaliteli bakra yöneticileri, 77GHz otomatik radar uygulamalarında olduğu gibi, millimetre dalga frekanslarında sabitlenmenin anahtarı olan transmis hatları için yüksek süreci ve sürekli engelleme sağlıyor.

50 Ï 13x17'nin kaybı; dc'den 110GHz'e mikrostrip iletişim hattı farklı bakra yöneticilerinin kaybı özelliklerini karşılaştırmak için ölçüldü. Davranıcı kaybına ve giriş kaybına bakra yüzeyi ağırlığının etkisi açıktır (4. Şekil olarak gösterildi). Etiket tahtasının kalıntısı da zor bakır yüzeyinden kaybı etkileyecek. Malzemenin daha yakınlığı, zor bakır yağmalarının etkisi daha büyük.

Dk'i nasıl stabil tutuyorum?

77GHz'de çalışan transportya radarları, yansıtılmış sinyal fazında küçük farklılıkları tanıyabilir ve devre masalının "dizayn Dk" maddelerinin her değişikliği faz durumunu etkileyebilir, bu yüzden sistemin tanıma doğruluğunu azaltır. Düşünüşe göre devre masalının Dk değerini her şartlarda değiştirmemiş olmasını istiyorsunuz. Ama gerçek şu ki, bir materyalin "tasarım Dk" değiştirilmesi, frekans, sıcaklık ve kalınlık gibi çeşitli faktörlere bağlı olabilir. Sadece INTRINSIC devre materyalinin maksimum toleransı Dk değeri ±0.05 menzilinde kontrol edildiğinde fırsatın fluktuasyonu sistemin yüksek doğruluğuna ve yüksek güveniliğine etkileyemez.

PTFE resin sistemine dayanan bazı PCB malzemeleri oda sıcaklığında Dk değerlerinde (yaklaşık 25°C) hızlı bir değişiklik yapıyor. Çoğu uygulamalar için TCDk 0±25ppm/°C menzilinde kontrol edilebilir. RO3003 devre masalı örnek olarak kullanarak sıcaklık -50'den 150°C'e kadar değiştiğinde, 10 GHz frekansındaki z-aksinin yönündeki TCDk sadece -3ppm /°C'dir. TCDk daha küçük, Dk sıcaklığıyla değişiklikler daha az (Figure 5'i görün), millimetre dalga frekansı uygulamaları için ve geniş sıcaklık menzilinde stabil performansı tutmak zorunda olan devreler için kritik.

77GHz radar için, eğer şiddetli "cam fırlatma etkisi" olan PCB materyali seçildiyse, grup gecikmesi, propagasyon gecikmesi ve faz açı değiştirmesi tarafından etkileyebilir. Fazla stabilliğini sağlamak için devre tahtası materyali, 77GHz devre için doldurucu olarak "eşit fiberglass braided" ile doldurucu seçilmeli ve devre tahtası materyalinin Dk değişikliği mümkün olduğunca küçük olmalı. Eğer "karışık a çık cam akışları" ile devre tahtası materyali doldurucu olarak kullanılırsa Dk değeri 77GHz'de yaklaşık 0,09 ile değişecektir, bu yüzden yaklaşık 100 derece faz farklılığına neden olur. Bu maddelerin devrelerinin grup gecikmesi ve yayılma gecikmesi oldukça farklı olacağını anlamına geliyor. Ideal olarak, RO3003 veya RO3003G2 laminatları gibi fiberglass özgür bir materyal, "fiberglass effect"den kaçırmak için kullanılabilir.

Devre üzerinde farklı devre masallarının ve bakra yöneticilerinin etkisini değerlendirmek için devre simülasyonu yapmak veya testi için gerçek şeyi doğrudan işlemek için tam dalga elektromagnetik alan simülasyon yazılımını kullanmak için çok zamana ve çabaları gerekir. Microsoft'ın Windows platformuna dayanan özgür bir yazılım program ı mWI-2019 kullanmak basit bir yaklaşım. Yazılım resmi Rogers web sitesinden özgür olarak indirilebilir. Yazılım (görün "MWI-2019 üzerinde daha fazla") kullanıcıların "Tasarım Dk" üzerindeki diğer parametrelerin etkisini doğrulamak için in şa edilmiş veritabanını kullanabilir. Veritabanın diğer farklı materyaller için "Dk tasarlama" değerleri de var. Yazılım biraz daha kısa sonuçlarını sağlayarken, hesaplama zamanı, millimetre dalga devre tabağında kullanılan farklı materyaller ve materyal parametreler için neredeyse hemen başlangıç değerlerini sağlayarak tam dalga elektromagnetik simülasyon yazılımından daha hızlı.