マイクロ波技術 - 24 GHzにおけるRO 4350 Bシートの誘電率と損失係数

の誘電率 ROC 4350 B 比較的安定. 標準値は3です.10 GHzで48. 周波数が高くなると誘電率は減少する. 24 GHzで, 誘電率は0で減少する.01 GHz周波数に比べて, は3です.47.

一般に, 高周波PCB プレートは以下の態様から選択される：低誘電率, 低損失率, 周波数安定性, and cost (エムaterial cost, design-test-エムanufacturing cost). ロジャース社 ROC 4350 B 炭化水素樹脂及びセラミックフィラー積層体及びプリプレグのための低損失材料である, with excellent high-frequency perforエムance (generally applicable below 30GHz). だって ROC 4350 B 標準エポキシ樹脂/glass (FR-4) processing technology for processing, また、低ライン処理コスト. それは言うことができる ROC 4350 B コストと高周波性能の最適化, 最も費用効果の高い低損失高周波シート. 設計要件をより良くするために, マイクロストリップ伝送線路の挿入損失を研究した ROC 4350 B マイクロストリップアレーアンテナ設計時の24 GHz帯シート.

マイクロストリップ線路挿入損失解析

マイクロストリップ線路挿入損失は主に導体損失，誘電損失，表面波損失及び放射損失を含み，導体損失と誘電損失は主要なものである。表皮効果はマイクロストリップライン上の高周波電流を伝導帯と接地板が誘電体基板と直接接触する薄層に集中させ，等価ac抵抗は低周波数の場合よりもはるかに大きい。10 GHz以下で動作する場合、マイクロストリップ線路の導体損失は誘電損失よりもはるかに大きい。動作周波数が24 GHzに上昇すると誘電損失が導体損失を超える。

図1は、HFSSによって計算された異なる長さのマイクロストリップ線路の挿入損失を示す。誘電体基板はすべて、厚さが20ミルである。図からわかるように、マイクロストリップ線路の挿入損失は約17 dB／mであり、金属損失、誘電損失、その他の損失はそれぞれ4.47 dB／m、11.27 dB／m、1.26 dB／mである。比較として、MWI 2016で算出されたマイクロストリップラインの挿入損失を表1に示す。mwiの計算値は同じ条件で24.4 dbであることが分かった。誘電損失値は近いが、導体損失値は7 dB異なる。この違いは，hfssモデルで伝導帯と接地板の表面粗さを考慮していないためである。マイクロストリップ線路の挿入損失のHFSS計算結果は以下の通りである。

マイクロストリップ線路の挿入損失低減対策

1）板厚を合理的に選び、グリーンオイルを慎重に使用する

表1から分かるように、同じ特性インピーダンスを有するマイクロストリップ線路の導体損失は、誘電体膜厚の増加とともに減少し、誘電損失は基本的に変化しない。その理由は、誘電体基板が厚くなり、マイクロストリップ線路幅が狭く、高周波電流が集中し、導体損失が大きくなるからである。グリーン・オイル媒体が24 GHzで大きな損失正接角を有し、マイクロストリップラインの挿入損失を増大させることは注目に値する。このため、24 GHz帯マイクロストリップアンテナを設計する際には、アンテナ面積において窓をハンダマスクで開放する必要がある。マイクロストリップラインの挿入損失のMWI 2016計算結果は以下の通りである。

好適なロプロ銅箔

導電性ストリップと接地板銅箔の表面粗さはマイクロストリップ線路の挿入損失に影響する重要な因子でもある。銅箔の表面は平滑で、導体損が小さい。RO 450 Bは、銅クラッドの2種類を提供します：電解銅箔（ED）と低粗さ反転処理銅箔（LOPRO）。ED銅箔の表面粗さは約3μmであり，lopro銅箔は0 . 4μmに達するので，導体損失を効果的に低減できる。図2は、これら2種類の銅箔のマイクロストリップライン挿入損失の比較を示す。誘電体基板の厚さは0.1 mmである。図から、24 GHzでのLOPRO銅箔マイクロストリップラインの挿入損失は、ED銅箔より40 %小さいことがわかる。電解銅と逆銅の挿入損失の比較は以下の通りである。

3）リーズナブル

選択表面処理プロセス

表面処理プロセスも導体損失に影響する因子の一つである。浸漬銀，浸漬金（非ニッケル‐金），ニッケル金（ニッケル3‐5 um，金2 . 54〜7 . 62 um）と浸漬tinに分けられる4つの共通の表面処理プロセスがある。これらの金属の電気的パラメータを表2に示す。ニッケルは、磁気誘電率600の強磁性体である。皮膚深さ計算式によれば、ニッケルの皮膚深さは他の金属のそれより小さいオーダーであるので、ニッケルの表面抵抗は他の金属のそれの何十倍も大きいです。図3は、裸の銅、浸漬銀およびニッケル金表面処理プロセスの挿入損失を比較し、基板の厚さはすべて20ミルである。図から、浸漬銀プロセスの挿入損失はベア銅と同様であるが、ニッケル−金表面処理後のマイクロストリップラインの挿入損失は4 dB／m（10 GHz）であることがわかる。この差が24 GHzでさらに大きくなることは予想できます。ビッグ.異なる金属の電気伝導率、磁気誘電率および表皮深さは、図に示すように、ニッケル金プロセスおよび裸の銅の挿入損失と比較される。

要約する, 使用するとき プリント基板 dielectric substrates to design 24GHz microstrip antennas or microstrip circuits, 誘電体板の厚さを考慮する必要がある, 銅の種類, 性能とコストに応じた表面処理プロセス. 結論はまた、ほとんどのボードに適用可能です ロジャースRO 4000 and RON 3000シリーズ.