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Tecnología de sustrato IC
Conector k rastreable para mediciones de 43,5 GHz
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Conector k rastreable para mediciones de 43,5 GHz

Conector k rastreable para mediciones de 43,5 GHz

2021-09-14
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Author:Frank

¿Por qué 43,5 GHz?

Aunque muchos despliegues iniciales de 5G utilizan bandas de frecuencia inferiores a 6ghz, millimeter waves (ie, 2.4GHz and above) have the advantage of greater bandwidth. Muchos países están asignando espectro 37 - 43.5 GHz range to 5G millimeter wave communications (see Figure 1). Junio de 2018, the US Federal Communications Commission (FCC) proposed the use of the 42~42.Banda de frecuencia de 5 GHz para servicios inalámbricos de banda ancha o fijos, Brasil y México presentaron propuestas similares para el uso de 37 - 43.Banda de frecuencia de 5 GHz para servicios móviles de banda ancha. Japón y la UE también propusieron la aplicación de servicios móviles de banda ancha similares en la década de 1940.5 - 43.Banda de 5 GHz. China puede ser el mayor promotor de aplicaciones de ondas de hasta 43 mm.5 GHz. The Ministry of Industry and Information Technology of China has been at the forefront of 5G R&D and testing. Además de la planificación del espectro 5G, China también llevó a cabo pruebas de I + D, Y comenzar la validación Productos de PCB Finales de 2018.


Figura 1: planificación del espectro de ondas milimétricas de 5G y sus aplicaciones en varios países1

En los últimos años, muchas empresas de ensayo y medición han adoptado silenciosamente esta expansión de frecuencia, añadiendo esta opción de frecuencia a los productos existentes y nuevos. Uno de los muchos aspectos que proporcionan mediciones de 43,5 GHz es la interfaz del conector, que es la interfaz entre el equipo de usuario y el equipo de prueba. Actualmente, hay dos maneras de permitir que los usuarios usen 43,5 GHz:

El uso de conectores de 2,4 mm en el equipo de ensayo tiene una doble ventaja. En primer lugar, el conector cumple el rendimiento de 50 GHz. En segundo lugar, se establece la trazabilidad. Sin embargo, un problem a con este enfoque es que el usuario debe reemplazar todos los cables, adaptadores, herramientas de calibración y otros componentes con una interfaz de conector de 2,4 mm. Esto es muy caro, ya que los conectores de 2,4 mm suelen ser más caros que los conectores de 2,92 mm. Otro problem a es que muchos duts utilizan conectores de 2,92 mm (k), lo que significa que el usuario debe a ñadir adaptadores adicionales para conectar un conector de 2,4 mm en el equipo de prueba a un DUT de 2,92 mm. Conexión. Aunque la mayoría de los fabricantes que utilizan conectores de 2,4 mm proporcionan adaptadores de 2,92 mm, el rendimiento de 43,5 GHz está limitado por la salida excesiva generada por el conector, a menos que el adaptador indique que puede utilizar una frecuencia de 43,5 GHz en el extremo de 2,92 mm. La sobremodulación es limitada y no puede garantizarse. Esto continuará a continuación.

El segundo método es utilizar un conector de 292 mm en el equipo de ensayo, pero tenga en cuenta que de 40 GHz a 43,5 GHz, este conector no es rastreable y su rendimiento nominal es "medido". La desventaja de este enfoque es que los conectores pueden no ser probados individualmente y sólo pueden ser utilizados como parte de un DUT para mediciones "holísticas".

Formación secundaria

Placa de circuito

Los dos índices más importantes del rendimiento eléctrico del conector son su escalabilidad de frecuencia y si cumple los requisitos de 43,5 GHz. Para un rendimiento óptimo, debe evitarse la propagación de ciertos modos en el conector. En teoría, sólo las ondas electromagnéticas transversales (TEM) pueden propagarse a unos 46 GHz para conectores de 2,92 mm (k). De hecho, la frecuencia de Corte será menor: las cuentas de soporte dieléctrico deben tener en cuenta la estabilidad mecánica del conector, y debido a que la longitud de onda en el Medio es más corta que la longitud de onda en el aire, las ondas electromagnéticas de otros modos también pueden propagarse por debajo de 46 GHz. Esta es la razón por la que los conectores tipo K suelen tener una frecuencia máxima de funcionamiento de 40 GHz.

Por encima de la frecuencia de Corte, se propagará otro modo, el modo te11. No es transversal y se propaga a una frecuencia más alta como cualquier otro modo de onda 2. Esto es un problem a porque la energía de la señal de entrada se puede convertir entre diferentes modos, y esta conversión se debe a pequeños defectos en la superficie de la perla de apoyo (como se muestra en la figura 2). En el proceso de medición se puede encontrar el fenómeno de la formación secundaria en el conector. Como se muestra en la figura 3, durante la medición de la transmisión del conector se puede ver claramente un gran pico de atenuación en la banda estrecha. Una vez que se pierde la resonancia de frecuencia, el acoplamiento de energía entre modos no es válido y la energía se refleja de nuevo en la trayectoria de transmisión original.





Al reducir la circunferencia de las cuentas de soporte dieléctrico, optimizar la Impedancia de las cuentas de soporte y reducir la tolerancia para reducir la posibilidad de acoplamiento de energía al modo de transmisión, se puede prevenir la ocurrencia de sobremodo. ¿Supongamos que el fabricante supera todos los obstáculos y diseña un conector de 2,9 mm que no genera sobremodo a 43,5 GHz, puede proporcionar suficiente confianza para la medición? Las respuestas varían de una aplicación a otra, dependiendo del rigor de la especificación de prueba. Esta información se explicará en la tabla de datos.

¿Por qué es tan importante la trazabilidad?

El término "índice de medición" se utiliza en las especificaciones eléctricas de los instrumentos de medición con rangos de frecuencia de 40 a 43,5 GHz. Un índice de medición o índice característico es un resultado de medición que proporciona un conjunto de datos que pueden cuantificarse con cierta confianza y utilizarse para caracterizar todos los dispositivos. Aunque este método de medición de los indicadores eléctricos no es raro y cada vez es más común, la diferencia entre los indicadores de menos de 40 GHz y los indicadores de más de 40 GHz radica en la trazabilidad. Por debajo de 40 GHz, el presupuesto de incertidumbre se define claramente mediante un método completo de trazabilidad; Las mediciones entre 40 y 43,5 GHz generalmente no tienen la misma confianza. La incertidumbre puede ser importante para el fabricante, ya que los resultados de las mediciones del producto determinarán si puede cumplir los requisitos de las especificaciones de ensayo.

Aunque la trazabilidad es un método para establecer un presupuesto fiable e incierto, it is more important: the quality associated with recognized national metrology institutions Por ejemplo: the National Institute of Standards and Technology (NIST) or the Swiss Federal Institute of Metrology (METAS) Assurance system. No todos los conectores son rastreables, such as Conector SMa. Aunque los conectores se utilizan ampliamente, Debido a la irregularidad y a la mala repetibilidad de los materiales dieléctricos, se considera que no se puede rastrear.. Por eso Conector SMa Incapacidad para proporcionar mediciones precisas.

Afortunadamente, Características básicas Conector tipo K Garantizar su trazabilidad, Diseñado cuidadosamente, El rango de frecuencia de la incertidumbre registrable razonable puede aumentarse a 43.5 GHz. El aspecto más básico de la trazabilidad del conector es la Impedancia, Esto depende de la evaluación dimensional y el control de la aerolínea para medir los conectores. Las mediciones dimensionales se realizan utilizando herramientas rastreables, como un telémetro láser., Dispositivo de medición de coordenadas, Barómetro. Después de completar estas mediciones, the next step is to transfer the air line performance to a single connector through calibration tools and other components (as shown in Figure 4). The IEEE P287 coaxial connector standard lists the connectors used for evaluation
Traceable K-connector
In order to design a traceable 43.Conector de 5 GHz, Anritsu has designed a new connector function called Extended-K™ (Extended-K™). Hay 2 piezas de tipo K extendidas.El conector de 92 mm no se moldeará dos veces y proporcionará 43 indicadores rastreables.5GHz, Por lo tanto, se evita la costosa inversión en la migración del sistema de medición a 2..Conector de 4 mm. Anitsu proporciona el 43 completo.Sistema de medición del conector K de 5 GHz, Incluyendo cable de Puerto de prueba, 2.Adaptador de 4 mm, portable TOSL calibration tools (both male and female) and Anritsu’s ShockLine™ vector network analyzer (with extended K Type function). El adaptador de anitsu también es rastreable, Permitir a los usuarios cuantificar sus presupuestos inciertos.