PCB Teknik - PCB şirketinin milimetre dalga frekans grubundaki striptiz tasarımın analizi

PCB şirketinin milimetre dalga frekans grubundaki striptiz tasarımın analizi

Millimeter dalga frekanslarında Yazılı Döngü Tahtası (PCB) tasarımı ve üretimi devre maddelerini düşünmekten başlamasına rağmen, devre performansında yüksek frekanslarda yayılma hattı teknolojisinin seçimi önemli bir rol oynadı. Hücreler ve kablosuz iletişimler, RF/mikro dalga frekans bandlarını alıp, daha kısa bandı dalgalarına yol açarak, millimetre dalgaları yeterli bandwidth sağlayabilir, bilimsel araştırmacılar kısa menzil, düşük güç sistemleri (otomatik radarlar ve beşinci nesil (5G) kablosuz ağları ile ilgileniyor. Millimeter dalga frekanslarının ilgisi büyümeye devam ediyor. Millimeter dalga frekanslarında genelde kullanılan transmis hattı teknolojisi olarak devre tasarımcıları ilk olarak mikro strip hatlarını, temel koplanar dalga rehberlerini (GCPW) veya hatta dikdörtgen dalga rehberlerini düşünebilir, ama strip hattı performansı ne olacak? Kompakt ve yoğun devrelerde, strip çizgileri 24 GHz'de iyi çalışır (birçok 5G temel istasyonları yüksek frekanslarda çalışacak) veya daha yüksek frekanslarda. Millimeter dalga frekanslarında striptiz devrelerini tasarlamak ve in şa etmek için aklında tutacak birkaç şey var.

Striptilin yapısı relatively eşsiz ve sık sık sık düz koksiyal kablolarla karşılaştırılır. Çok katı yapısı var: orta yönetici iki üst ve a şağı diyelektrik katı (devre materyalleri) ile çevriliyor ve diyelektrik katının dışında üst ve aşağıdaki metal koruması katları tarafından çevriliyor. Bu laminatlı yapılar devre karmaşıklığını arttırır, ama yönetici ve transmis hattı arasında iyi izolasyon sağlar, böylece çok küçük devreler RF, mikrodalga ve milimetre dalga frekanslarında uygulanabilir (PCB materyalinin özelliklerine bağlı).

striptiz çizginin karmaşıklığı üretim zamanı ve maliyeti arttırmasına rağmen, bu da bazı harika avantajları gösteriyor. Yüksek izolasyon ve miniaturasyon üzerinde, striptiz devrelerin üst ve aşağı toprak uçakları radyasyon kaybını azaltmaya yardım eder, özellikle milimetre dalga frekans grubunda. Mikrostrip devrelerinin yüksek radyasyon kaybı bazen onları gereksiz antenler yapar. Striplin mikrostrip çizgi veya GCPW kadar basit olabilir, fakat bazı milimetre dalga devre tasarımları için, transmis çizgileri için en iyi seçenek olabilir, özellikle yüksek performans (etkileşme yok) yoğun paketli devreler veya istenmeyen Radyasyon ve elektromagnet etkilenmesi (EMI) hassas uygulamaları ile ilgili devreler olabilir.

Ne yazık ki, striptiz çizgi PCB'nin mükemmel performansı her zaman 77GHz'de ya da daha yüksek frekans ile birçok deneyle iyi sonuçları kanıtlayan tasarım ve üretim teknikleri üzerinden "uygulanabilir" olabilir. Eğer mikrostrip çizgisini ve GCPW'i hızlı anlamanız gerekirse, daha fazla bilgi için önceki teknoloji mikrookul video "mikrostrip çizgisinin performansının karşılaştırması ve milimetre dalga frekans grubundaki koplanar dalga rehberinin (doğrudan atlamak için tıklayabilirsiniz).

Diğer yayınlama çizgi formatları gibi, strip çizgi devreler, milimetre dalgaları gibi küçük dalga uzunluğuyla devrelere uyum sağlamak için frekans arttığı sürece azalır. Ancak, eşsiz bir çokatı yapısı yüzünden devreler her zaman yüksek izolasyonu tutabilir. Striplin devrelerinde de genişlik bir bandwidth vardır, böylece tek milimetre dalga devreleri]tasarım çoklu uygulamaları destekleyebilir. Millimeter dalga frekanslarında striptiz devreleri tasarladığı ve uyguladığında, geniş kanal kapatımıyla ilgili parazitik sinyal örneklerini sağlamak için en iyi mümkün performansını sağlamak için uygun önlemler alınmalıdır. PCB maddelerin seçimi milimetre dalga frekanslarında striptiz devrelerin performansında önemli bir rol oynuyor.

Dikkatine ihtiyacım var.

Millimeter dalga devresinin uzunluğu kısa olduğundan beri, genelde ince laminat kullanılır. Ancak çok ince dielektrik materyaller, strip çizgileri ve çokatı devreleri genellikle mikrostripten veya GCPW devrelerinden daha kalın. Daha yüksek frekanslarda, PCB dielektrik materyallerin konsistensi sinyal yayılması (bilgisayar destekli simülasyonu) için kritik. Millimeter dalga frekanslarında striptiz devrelerindeki çok katı dielektrik materyal yapısı mikrostrip ve GCPW devrelerinden daha yüksek dielektrik kaybı ve giriş kaybı olacak. Yine de, düşük dielektrik kaybı veya düşük kaybı faktörü (Df) devre maddeleri seçerek, millimetre dalga frekanslarında bile strip çizgisinin girişi kaybı kontrol edilebilir ve minimalize edilebilir.

Küçük dalga uzunluğu yüzünden ve genellikle daha ince dielektrik materyaller üzerinde işlenmiş, milimetre dalga frekanslarında striptiz devreleri için bakır yağ yöneticilerinin yüzeysel a ğırlığı endişelenebilir. Daha düzgün bakar yağmur yöneticisi yüzeyiyle karşılaştırıldığında, daha sert bakar yağmur yöneticisi yöneticisinde elektromagnetik dalgaların propagasyonunu yavaşlatacak. Ayrıca, yöneticinin yüzeysel ağırlığının ve PCB'nin uyumsuzluğu PCB'deki sinyalin elektromagnetik propagasyon özelliklerini değiştirmeye sebep olacak, özellikle millimetre dalga frekansındaki faz özelliklerinin değiştirmesine sebep olacak.

Bakar yüzeyi zorluk değiştirmesi PCB materyalinin yayılmasına neden olur. PCB'nin yayılması conductor ve dielektrik materyallerin bir fonksiyonudur. Sürekli dağıtım, devre RF'de ya da mikrodalgılık frekanslarında etkileyemez, fakat bu, milimetre dalga frekanslarında bu konuya hassas olan bazı devrelerin faz tepkisinin değişikliklerine neden olur.

Koksiyal bağlantıdan mikrostrip veya GCPW devre ile karşılaştığında, striptiz devreleri, koksiyal bağlantıdan PCB'ye etkileyici bir sinyal geçişimini sağlamak için uygun bir hazırlanma gerekiyor. Mikrostrip devrelerinde, bağlantı merkezinin yöneticisi ve devre iletişim çizgisinin tek yeryüzü uça ğıyla aynı impedans (örneğin 50Ω), doğru bağlantı genellikle bağlantıdan sinyal enerjisini devre aktarır.

Çünkü striptiz devresinin sinyal uçağı yüzeyde değildir, koksiyal bağlantıdan striptiz devresine geçmesi çok denemeye ihtiyacı var. Konektörünün merkezi yöneticisini strip hattı devre yöneticisi ile bağlamak için, bu sadece metal fiyatları (PTH) ile başarılabilir. Operasyon frekansiyonunun küçük dalga uzunluğu yüzünden, bağlantı merkezinden striptiz sinyal uçağına doğru sinyal beslemesi veya geçiş sonuçları, genelde çok küçük diametrler ile metallismiş viallar arasından geçer. Striptiz devrelerinde üniformal bir toprak uça ğı oluşturmak için benzer PTH vialları genelde devre'in üst ve aşağı toprak uçaklarını bağlamak için kullanılır, farklı toprak uçaklarındaki şiddetlik farklılıklarının mümkünlüğünü azaltmak için. Elbette, PTH'nin uzunluğunu azaltmak önemlidir. Striptiz devrelerinde, sinyal yolundaki herhangi bir gereksiz uzunluğu düşünce ve kaybının azaltılmasına neden olabilir, hatta parazitik veya harmonik sinyaller oluşturur.

Millimeter dalga frekanslarında striptiz devreleri için en uygun bir laminat türü? Rogers ’ RO3003 â‚¢ laminat bir örnektir. Bu, keramik dolu politetrafluoroetilen (PTFE) kompozit materyalidir. Tüm materyalin dielektrik konstantı 3.00±0.04'da tutuyor. Bu, 77GHz otomatik radar milimetre dalga frekans band ı devrelerinde gereken sürekliliğine sahiptir. RO3003 laminat 10 GHz'de 0,0010 kadar düşük ve harika sıcaklık stabiliyeti var. Aynı zamanda, materyalin üç kattaki sıcak genişlemenin (CTE) konsantrası bir koefitörü de var. CTE konsistenci, milimetre dalga frekansındaki strip çizgisindeki aşırı küçük vialların sıcaklık menzilinde integritet ve yüksek tutabileceğini sağlayabilir. Güvenilir.