PCB Teknik - Yüksek frekans mikro dalga radyo frekans devre masallarını seçiyoruz

Elektronik ekipmanların mobilitet ve taşınabililiğinin arttığı talebi ile yüksek frekans mikrodalayının ve radyo frekans devrelerinin miniaturizi daha önemli oldu. Elektronik ürünleri tasarlamaya başlamadan önce, uygun yüksek frekans mikrodalgılık radyofrekans devre maddeleri seçmek, küçük RF ve mikrodalgılık devrelerini tasarlamaya yardım edebilir. Verilen bir frekans menzili için, yüksek frekans devre masallarının kullanımı daha yüksek bir dielektrik constant (Dk) ile genelde devre dizayn boyutunu ve yapısını daha küçültür. Fakat daha yüksek Dk değerinde plakaların kullanımı devre girişimin kaybını arttıracak ve devre başka parçalarının performansını da azaltabilir. Aynı zamanda devre tahtasının Dk değeri devreğin indeks parametrelerine de etkileyecek, yani: radyasyon kaybı, dağılma, bağlantı, etc.

Verilen bir frekans için ortamdaki dalga uzunluğu devre tahtası maddelerinin yükselmesiyle düşürecek, devre tahtası maddelerinin yükselmesiyle Dk değerinden daha yüksek bir devre tahtası maddelerinde tasarlanmış devre boyutunu devre tahtası maddelerinin yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekanslarının maddelerinde tasarlanmış bir devre boyutunu daha küçük bir devre tahtası maddelerinde Ayrıca, yüksek frekans mikro dalga radyo frekans devre maddeleri, bu maddelerden geçen elektromagnetik dalgaların (EM) faz hızını da azaltır. Yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre maddelerinin Dk genelde 10 GHz'de ölçülü değeri materyalin z-aksi yönünde (yani kalın yönünde) alır. Komerci devre masalı maddelerin z-aksi Dk değeri 10 (ya da daha yüksek) ya da 2 kadar düşük olabilir (hava Dk 1 ile karşılaştırıldı). Fakat objektif olarak konuşuyor, ama genellikle 6 ya da yüksek Dk değerinde yüksek dielektrik sabit çarşaf olarak kabul edilebilir.

Dk değerinde yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre maddelerinden oluşturulmuş transmis satırı daha hızlı bir faz hızlıdır. Fazla hassas devrelerin miniaturizi (fırsatlı seri antenelerin gibi), Dk'in etkisi düşünmeli. Ayrıca, yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre maddeleri yüksek Dk değerinde devre tahtası maddelerinden daha yüksek dağıtımı gösteriyor. Yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre maddeleri, daha yüksek Dk değerinde genellikle yön bağlantılarında ve daha yüksek bağlantı koefikanslarını gereken diğer devrelerde kullanılır.

Dk ile ilgili, yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre masalları genelde anisotropik. Üç kattaki materyallerin Dk değerleri farklı olsa da, insanlar genellikle z aksinin yönündeki materyalin Dk değerine göre kullanılır. Birbirimizle karşılaştırın. Dk değerleri y üksek maddeler için, z-aksi ve devreğin x-y uçağı arasındaki Dk'in farkı sık sık sık Dk değerleri altındaki materyallerden daha büyükdür. Yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekanslarının üç boyutlarındaki Dk değerleri materyal üzerinde yapılmış transmis hatının (mikrostrip hatının) performansını ortak belirleyecek. Çok yüksek frekans devreleri için genelde yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre maddelerinin aniotropi özelliklerini Dk olarak düşünmeye gerek yok, fakat anisotropi, özellikle xy uçağın Dk değerini ve z, aksindeki Dk değerleri çok farklı olduğunda, belirli bilinmeyen problemleri getirir. Bu fark, sınır paralel bağlantı devresinde beklenmeyen sorunlara sebep olabilir çünkü bağlantı x-y uçağındaki Dk değerinden çok bağlı.

Dönüyü küçültmeye çalıştığımda, düşünmenin en kolay yolu yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı devre maddelerinin kalıntısını azaltmak, fakat yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı devre maddelerinin kalıntısı yüksek frekans devre maddelerinin çoklu göstergelerinin etkisini etkileyecek. Yüksek frekans devrelerinin radyasyon kaybı frekans ile artırmasına rağmen, kalın devre tahtası maddeleri de aynı Dk değerinde daha ince devre tahtası maddelerinden daha yüksek radyasyon kaybını gösterecektir. Verilen devre düzeni ve tasarımı için Dk seçimi de radyasyon kaybının boyutuna etkileyecek, çünkü devre tahtası maddelerinin daha yüksek Dk değeri olan devre tahtası maddelerinden daha düşük Dk değeri olan devre tahtası maddelerinden daha düşük.

Resonans veya yoldan araştırmalarına sebep olabilen devreler için (örneğin, çoklu katı PCB yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı arasında devreler arasında), daha ince devre tahtası materyallerini kullanmak faydalı. Resonans düzeyi genellikle devredeki transmit çizgisinin türüne bağlı. Örneğin, mikrostrip iletişim hatları genellikle RF/mikrodalga iletişim hatlarının diğer türlerinden rezonans ve propagasyon sorunlarına daha fazla mantıklı (strip hatları, koplanar dalga rehberleri CPW transmit hatları gibi). Daha fazla devre masalları, PCB yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı tahtalarının boyutunu azaltmaya yardım edebilir, radyasyon kaybını ve yayılma hatlarının yayılması sorunlarını, rezonans ve intermodulasyon gibi sınırlar. Genel mühendislik deneyimi, devreğin en yüksek operasyon frekansiyetinden dört dalga uzunluğundan daha ince olan yüksek frekans mikro dalga radyo frekansiyeti devre masallarını kullanmak. Fakat daha güvenli bir yöntem, yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı devre tahtası maddelerini seçmek kalınlığına göre en yüksek operasyon frekansiyasının sekizinci dalga uzunluğundan daha az.

Bir transmis çizginin (mikro strip çizginin gibi) yüksek frekans mikro dalga radyo frekanslarının kalıntısına bağlı (devre laminatı ya da preprepreg materyali gibi) devre çizginin genişliği. Daha kalın substratları olan döngüler, yönetici kaybını azaltıp devreyi kaybedebilecek yönetici genişliğini genişletir. Ancak bu durumda, bazı elektromagnetik dalga propagasyonu sorunları olabilir. Yüksek frekans tasarımına uygun devre tahtasının kalıntısını seçmek için genelde yönetici genişliğinin en yüksek operasyon frekansının sekizinci dalga uzunluğundan daha az olması gerekir.

Yüksek frekans mikrodalgılığının ve radyo frekans devre masalının Dk'in yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre masalında yapılan yöneticinin genişliğini belirlemesinde önemli bir rol oynuyor. Çünkü Dk'in yüksek frekans mikrodalgılık devre masalında tasarlanmış aynı boyutun yöneticisi düşük Dk material ç÷impedansı üzerinde aynı devre'den daha düşük bir değer vardı Bu nedenle devreleri 50Ωnin özellikle engellenmesi için devre tahtasında daha yüksek Dk değeriyle tasarlanmış devre daha kısa olacak.

Dk değerleriyle devreleri kullanarak yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı devre tahtası maddeleri tasarlandığında, birçok ticaret devreleri düşünmeli. Yüksek Dk frekans mikrodalgılık radyo frekans devre tahtası materyallerinin kullanımı sadece devre boyutunu azaltmıyor, ancak yüksek Dk ve düşük Dk devre tahtası materyallerini birleştirerek yüksek performans miniaturiz devrelerini de fark edebilir. Örneğin, bir rezonant birimden oluşan bir grup geçiş filtrü, boyutları devre masalının Dk'e bağlı. Her filtr birimi arasındaki uzaklaşma yüzünden devre masalı Dk tarafından etkilenen devredeki bağlantı gücü kararlanır. Yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekansı devre maddeleri yüksek Dk ile daha güçlü bir bağlantı sağlar ve filtr rezonant birimleri arasında daha fazla uzay sağlar.

Yüksek frekans mikrodalgılığı ve radyo frekans devre tahtası materyallerini farklı Dk değerleriyle kullanmanın avantajlarını doğrulamak için (farklı Dk değerleriyle kompozit bir komponente birleştirmek için) yüksek Dk ve düşük Dk yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekans devre tahtalarının kompozit bir materyali Band pass filtrü tasarlandı. Bu filtrede kullanılan yüksek Dk materyali RT/duroid ®6010.2LM devrelerinde 10.7 değerinde Dk laminat yapılmıştır; Ve kullanılan düşük Dk maddeleri 2.9 Dk değerinde 2929 hazırlanmıştır. İkisi de Rogers Şirketi'nden. Çünkü yüksek frekans mikrodalgılık radyo frekanslarının farklı Dk değerleri devre performansında farklı şeyler getirecektir, iki farklı materyal kalınlığının gerekli proporsyonunu belirlemek için simulasyon ve modelleme için bilgisayar kullanmak gerekli. Bu modelleme metodu mükemmel bir kompozit filtrü tasarlamamıza yardım edebilir. Deneysel sonuçlar, kompozit materyaller tarafından tasarlanmış filtrün ölçüsü sadece bir yüksek Dk materyal üzerinde olmadığını gösteriyor, fakat de elektrik performansını geliştirdi. Örneğin, yüksek sıralar harmonik rezonans önemli olarak azaldı ve filtrün duran grubun özellikleri de önemli geliştirildi. Araştırmalar devrede bir devre tahtasından fazla maddeleri kullanarak devre miniaturasyonu genelde performans kurban vermeden mümkün olduğunu gösterdi.