集成電路基板 - 一種新型D波段0.8mm同軸連接器的研究

電子技術的不斷發展推動著通信資料傳輸速率的不斷提高，這意味著需要更大的頻寬。 為了獲得更大的頻寬，通信系統必須向高頻方向發展； 而向高頻的遷移也對射頻連接器的效能提出了更高的要求。

W波段的應用, 即75～1.10GHz, 在過去幾年中有了很大的發展, 例如自治 行車雷達, 無線通訊回程等. 為了滿足當前和未來的產品開發需求, 有必要設計和開發超過110 GHz的寬帶設備, 那就是, D波段. 安立蘇緊跟發展趨勢，首先推出了0.8毫米 射頻連接器.

對於新的應用頻段，始終在新頻段中使用的測試和量測設備之前或與之同步開發相應的射頻連接器。 例如，在新的測試和量測設備中使用了K、V和W1型連接器。 有時，相應的設備是在射頻連接器出現幾年後才設計的，例如將同軸量測系統擴展到110GHz頻率的1.0mm射頻連接器。

在高頻系統中，波導通常用於內部連接。 雖然在傳輸訊號時，波導的插入損耗很小； 然而，這並不是最好的選擇。 作為頻寬受限的器件，波導不具備寬帶覆蓋和單掃描量測能力。 對於任何覆蓋從低頻到110 GHz的高頻毫米波的寬帶系統，波導的應用新增了系統的複雜性。

同軸連接器是更好的選擇，尤其是在測試和量測系統的內部連接中。 由於它們具有單次掃描功能，囙此在設備和頻率的測試和量測中使用起來也非常簡單。 同軸連接器之間的互連减少了阻抗的變化。 如果用同軸波導結構代替，將給量測帶來不確定度。

Design principle
In order to understand the design principle of 0.8mm連接器更簡單, 您可以首先瞭解接頭的電力和機械結構特徵. IEEE P287描述了直流至110GHz精密同軸連接器的標準, 尤其是所有接頭的電力和機械結構特性高達1mm. 0沒有相關規定.本標準中8mm連接器； 然而, 隨著頻率在110GHz以上的未來應用變得越來越重要, 0.8mm連接器顯然也將包含在本標準中. 連接器的電力特性描述了其頻率覆蓋範圍和阻抗特性； 機械結構特徵描述了如何實現重複使用和連接功能. 簡言之, 資料表中列出的產品特性是設計時需要考慮的重要參數.
The upper limit of the use frequency of the connector is calculated by the following formula:
Among them, fc是空氣介質中傳輸的截止頻率, c is the speed of light (300000km/s), µr是相對介電常數, mr是相對滲透率, and λc is the line length [1]. 對於0.8mm連接器, 假設在理想的空氣介質中, fc接近166GHz. 當然, 這個最大頻率很難達到； 實際可用頻率約為理想頻率的80%至90%. 這主要是因為空氣和連接器中不同資料之間的傳輸部件會產生共振. 這將降低變速箱截止頻率. 雖然0.8mm連接器無法達到理論最大頻率, 計算後, 145GHz的實際可用頻率仍然有更大的價值. Table 1 [2] lists some parameters of commonly used 射頻連接器s, 包括0.8mm連接器.
阻抗特性是一項重要的電力名額, 因為通信系統基本上是圍繞如何减少阻抗失配而設計的. 對於這些連接器, 50Ω是標準阻抗值； 設計時, 必須確保連接器及其內部連接部件的阻抗盡可能接近該標準值. 特別是用於頻率高於110 GHz的連接器, 必須控制好阻抗. 為了確保阻抗在可接受的範圍內, 連接器的中心導體和週邊絕緣體支撐珠尤為重要.
連接器協定規範中定義了大多數機械結構特徵. 例如, IEEE P287描述了機械結構特徵，如螺紋公差, 導線直徑和連接器尺寸. 這種類型的協定規範確保了不同製造商的連接器可以普遍使用. 雖然指定了這些結構元件, 為了確保良好的效能, 還將定義連接器的更詳細參數, 比如是否開槽, 是否支持盲配, 以及 PCB最終產品。
0.8mm connector
After surpassing the W-band, 對新型連接器提出了新的要求, 例如，在量測級別上插入損耗很小, 在所需的高頻下沒有高階模式. 滿足這些要求並不簡單, 需要重複設計確認. 1.0毫米和0.8mm連接器有些相似：它們具有相似的結構尺寸, 他們的外表有些相似. 然而, 如圖1所示, 兩者的內部結構截然不同. 雖然1.0mm連接器科技可供參考, the 0.8mm連接器仍需要一些新設計以獲得更好的效能.