PCB Teknik - Millimeter dalgalarına uygun materyal dizilektik konstantlerinin bir test metodu arıyoruz.

Millimeter dalgalarına uygun materyal dizilektik konstantlerinin bir test metodu arıyoruz.

Millimeter dalgası (mm Dalgası) frekansiyonu araştırma ve geliştirme (RD) için rezerve edilen bir spektrum bölümüydü. Ancak, millimetre dalgaları şimdi geniş olarak kullanıldı. Gelişmiş sürücü yardım sistemlerinin (ADAS) ve milimetre dalga radar güvenlik sistemlerinin genişletilmesi ve be şinci nesil (5G) hücre iletişim teknolojisi daha yüksek frekanslara kadar, milimetre dalga frekansları dünyadaki milyarlarca insan tarafından kullanılacak. Bu, 28 GHz veya daha yüksek frekanslar destekleyen PCB materyallerinin talebi de büyümeye devam edecektir. Örneğin, bu yüksek frekans devre maddelerini karakterizlemek için, frekans yaklaşık 80 GHz'dir ve maddelerin dielektrik konstantini (Dk) veya yaklaşık dielektrik konstantini milimetre dalga frekanslarında ölçülemek gerekiyor. Ancak bu kadar yüksek frekans menzilinde henüz kesin endüstri standart yok.

Diyelektrik konstantü, devre masallarının çoğunun önemli endişesidir çünkü devre boyutunu operasyon frekansında etkiler. Dalga uzunluğu frekans yükseldiğinden, özellikle milimetre dalga frekanslarında, devre boyutları çok küçük olur, yani devre materyalinin Dk'ini tam olarak bilmek önemlidir. Aslında, bir materyalin Dk veya yaklaşık verilebilirliği, materyal vakuum veya havada depolandığında, iki metal plate arasında depolanmış yük miktarına sahip olduğu zaman depolanmış yük miktarının oranı olarak tanımlanabilir. Vakuum Dk "1" ve diğer materyallerin Dk vakuumdan daha yüksektir.

Dk'in temel bilgi

Çoğu devre masalı temsilcisi tarafından kullanılan ölçüm metodları endüstri standart metodları tanınmış ve 10 GHz ya da a şağıdaki bir test frekansıyla ölçülüyor. Millimeter dalga frekanslarında, devre tahtası maddelerinin Dk'ini ölçülemek için de bazı metodlar var, fakat bu metodlar düşük frekanslarda kullanılan test metodları olarak bilinmiyor.

Dk'i milimetre dalga frekanslarında tam olarak ölçülemenin zorlukları nedir? Bir materyalin Dk değerini ölçülemek için, ya test altındaki ham maddelerin (MUT) üzerinde test etmek, ya da ham maddelerini bir referans devre şeklinde işlemek ve devre üzerinde test etmek için. Radyo frekansiyeti, mikro dalga ya da milimetre dalga frekansiyeti, devre masallarının Dk özellikleri genellikle aniotropik. Bu yüzden, materyalin Dk değerini belirlemek için test metodunu kullandığında test materyalinin Z aksinin Dk (kalın yöntemi) veya X-Y uçağının (materyalin uzunluğunu ve genişliğini) belirlemek gerekir. Farklı materyal yöntemleri için, bu değerler genellikle farklı ve genellikle frekans fonksiyonu. Bu yüzden, milimetre dalga devre mühendisleri için, Z aksindeki 10 GHz Dk değeri aynı materyal altında XY uçağındaki 60 GHz Dk değeri ile eşit olduğunu tahmin edilemez. Tam olarak, milimetre dalga frekanslarında devre maddelerinin Dk'i ölçülemesi birçok gelişen milimetre dalga uygulamaları ve devre tasarım mühendislerinin için çok önemlidir.

Ekran aday kriterileri

Millimeter dalga frekanslarında maddelerin Dk değerini belirlemek için birçok yöntem var. Ancak, IEEE veya IPC gibi teknik standart kurumları tarafından endüstri standart test tekniki olarak kabul edilmedi. Yine de bazı Dk test metodları çok iyi ölçüm doğruluğunu ve tekrarlayabileceğini sağlar, onları milimetre dalga Dk ölçüm standartlarına adaylandırar.

Mikrostrip farklı faz uzunluğu yöntemi, potansiyel standart olarak kullanılabilecek milimetre dalga Dk ölçüm tekniklerinden biridir. Bu devre tabanlı bir test metodu. Bu yöntemde, farklı uzunluğun 50 ohm mikrostrip iletişim hattı devrelerinin çoğunluğu teste maddelerinde oluşturulmuş. Bu şekilde, iki devrelerin faz açı farklığını ölçüleyerek test maddelerin Dk özelliğini elde edebilirler. Teste maddelerin Dk'i, maddelerin dk'ini tanımlarken değiştirebilir diye, iki mikrostrip devreleri, maddelerin Dk değişiminin etkisini azaltmak için mümkün olduğunca yakın olmalı. Yüksek değerli bir vektör a ğ analizi (VNA) kullanabilirsiniz. S-parametrü ve MUT'daki farklı uzunluğunun iki mikro strip devesinin ölçüsünü test etmek için frekans kapasitesini 110GHz'e kadar yüksek değerli bir vektör analizi kullanabilirsiniz.

Millimeter dalga frekanslarında devre masallarının Dk değerini belirlemek için başka bir yöntem, yüzük rezonantörü MUT üzerinde yapılan bir test devre olduğu yüzük rezonantörü yöntemidir. Bu rezonant devrelerin büyüklüğü ve dizayn parametreleri, rezonant frekansiyonu detaylarında tanımlayabilir. Yüzük rezonantörü MUT'da tam olarak işlenmiş olduğunda, materyalin dielektrik konstantünün gibi bilgi, rezonant frekansiyonu ölçüleyerek tam olarak değerlendirilebilir. VNA kullanarak, milimetre dalga frekanslarında boşluk birleştirilen yüzük resonatörlerin cevabını ölçüp, ticari elektromagnetik (EM) alan hesaplama yazılımıyla verilen sayısal tabanlı sonuçlarıyla karşılaştırarak, devre boyutuna ve koşullarına dayanabilir, MUT'ın Dk değerini çıkarın yazılıma girmiş devre boyutuna ve koşullarına dayanabilir.

Elbette, pratik uygulamalarda, özellikle milimetr dalga devresinin boyutuna, devre boyutları ve toleranslar ölçülü rezonant frekansiyonu değiştirebilir, bu yüzden ölçülü materyalin Dk değerinde hatalar olabilir. Yönetici genişliğinde ve devre tahtasında değişiklikler (MUT) kalınlığının da yüzük resonatörünün frekansına etkileyecek. Ayrıca, yüzük resonatör devresindeki bakra yağmurunun kalıntısı devre tahtasının karşısında değişebilir. Devre bakra kalınlığının değişikliği boşluk birleşmiş yüzük resonatörünün birleşme ve rezonans frekansına etkileyecek. Bu yüzden, devre tahtası maddelerinin Dk'ini milimetre dalga frekanslarında belirlemek için yüzük resonatörü test metodu uyguladığında devre bakra kalın değişikliğini azaltmak gerekir. Çalışmalı.

Yukarıda belirtilen metodlar, birçok yetişkin devre tahtası malzemelerinin Dk değer testi teknolojilerinin iki klasik yöntemi ve milimetre dalga frekanslarında Dk malzemelerini ölçülemek ve devre tahtası malzemeleri için endüstri standart yöntemleri olarak kullanılabilir. İkisi de devre tabanlı test metodları, ve ham materyallerine dayanan diğer test metodları da kullanılabilir.

Tasarım veya işleme hakkında sorununuz var mı? Rogers â'nın uzmanları size önemli yardım sağlayabilir. Şimdi de yardım için mühendislerle temas etmek için Rogers resmi web sitesine girebilirsiniz.