Hassas PCB İmalatı, Yüksek Frekanslı PCB, Yüksek Hızlı PCB, Standart PCB, Çok Katmanlı PCB ve PCB Montajı.
Microwave Teknolojisi

Microwave Teknolojisi - 24GHz'de RO4350B PCB'nin mikrostrip çizginin girişi kaybı

Microwave Teknolojisi

Microwave Teknolojisi - 24GHz'de RO4350B PCB'nin mikrostrip çizginin girişi kaybı

24GHz'de RO4350B PCB'nin mikrostrip çizginin girişi kaybı

2023-02-21
View:251
Author:iPCB

Yüksek frekans PCB tasarım mühendisleri genellikle aşağıdaki bölgelerden yüksek frekans PCB materyalleri seçir.

1. Düşük dielektrik constant

2. Düşük kaybetme faktörü

3. Sabit frekans

4. Stable inflation and contraction

5. PCB maliyeti (materyal maliyeti, tasarım test-üretim maliyeti)


Rogers tarafından üretilen RO4350B, hidrokarbon resin ve keramik doldurucu laminat ve yarı tedavi edilmiş çarşaftır. Bu harika yüksek frekans performansı vardır (genellikle 30GHz altında uygulanabilir). Çünkü RO4350B standart epoksi resin/cam (FR-4) işleme teknolojisi ile işlenmiş, ayrıca düşük hatta işleme maliyeti de var. RO4350B'nin pahalık ve yüksek frekans performansının optimizasyonu başarıyor ve en maliyetli düşük frekans maddeleri olduğunu söyleyebilir. Tasarım ihtiyaçlarını daha iyi yerine getirmek için, mikrostrip seri antenini tasarladığımızda RO4350B maddeleri üzerinde 24 GHz tabanlı mikrostrip transmisi çizgisinin kaybını test ettik.


Mikrostrip çizginin kaybı girmesinin analizi

Mikrostrip çizginin giriş kaybı genellikle yönetici kaybı, dielektrik kaybı, yüzey dalgaları kaybı ve radyasyon kaybı içeriyor. Bunların yönetici kaybı ve dielektrik kaybı temel olanlardır. Deri etkisi mikrostrip çizgisindeki yüksek frekans akışını yönetici grubun ince katına ve yeryüzü tabağına direkten dielektrik altrasına iletişim kurar ve ekvivalent AC dirençliği düşük frekans davasından çok daha büyük. Operasyon frekansı 10GHz altında olduğunda, mikrostrip çizgisinin yönetici kaybı dielektrik kaybından çok daha büyükdür. Operasyon frekansı 24GHz'e yükseldiğinde, dielektrik kaybı yönetici kaybından fazla yükseliyor.

HFSS Hesaplama Sonuçları Mikrostrip Hatı İçeri Kaybı

HFSS Hesaplama Sonuçları Mikrostrip Hatı İçeri Kaybı

HFSS tarafından hesaplanmış farklı uzunluğuyla mikrostrip çizgilerinin kaybetmesi için dielektrik altyapı 20 mil kalınlığıyla RO4350B'dir. Yukarıdaki figürden, mikrostrip çizginin girişimin yaklaşık 17dB/m olduğu görülebilir. Metal kaybı, dielektrik kaybı ve diğer kaybı 4,47dB/m, 11.27dB/m ve 1.26dB/m arasında. Karşılaştırmak için, 1. tablo MWI2016 tarafından hesaplanmış mikrostrip çizgisinin giriş kaybını gösterir. MWI'nin hesaplanmış değeri aynı koşullarda 24,4dB olduğu görülebilir. Diyelektrik kaybı değeri yaklaşıyor, fakat yönetici kaybı değeri 7dB. Farklılığın sebebi, yönlendirici grubun ve toprak tabağının yüzeysel ağırlığı HFSS modelinde görünmüyor.


Mikrostrip çizginin giriş kaybını azaltmak için ölçüler

1. Tablo kalınlığının sebebi seçimi ve karıştırma düzenini azaltma

Aynı karakteristik impedans ile mikro strip çizgileri için, yönetici kaybı dielektrik kalınlığının arttırılmasıyla azalır, dielektrik kaybı aslında değişmedir. Neden, dielektrik altyapının daha kalıntısı, mikrostrip çizginin genişliğini daha kısa, yüksek frekans akışını daha konsantre eder ve yönetici kaybını daha büyük. 24GHz'deki sol maske ortamının daha büyük kayıp tangens açısı mikrostrip çizgisinin girişimini arttıracağını fark etmeye değer. Bu yüzden, 24GHz mikrostrip antene tasarlandığında, anten alanı çözülmek ve rüzgar parçalanması gerekiyor.


2. LoPro bakır yağmuru tercih ediyor.

Görüntü strip ve toprak tabakasının bakra yağmurunun yüzeysel ağırlığı da mikrostrip çizgisinin kaybını etkileyen önemli bir faktördür. Bakar yağmur yüzeyini daha düzgün, yöneticinin kaybını daha küçük. RO4350B elektrolitik baker yağmuru (ED) ve düşük karşı karşı işleme baker yağmuru (LoPro) sağlar. ED bakır yağmurunun yüzeysel ağırlığı yaklaşık 3um ve LoPro bakır yağmuru 0,4um'e ulaşabilir, bu yüzden yönetici kaybını etkili olarak azaltır. İki bakra folisinin girmesi ile karşılaştırıldı, dielektrik altyapı kalıntısı 0,1mm. 24 GHz'de LoPro bakra folisinin mikrostrip çizgisinin girmesi ED bakra folisinin %40'inden az.

Elektrolik bakır ve tersi bakır arasındaki yerleştirme kaybının karşılaştırılması

Elektrolik bakır ve tersi bakır arasındaki yerleştirme kaybının karşılaştırılması

3. Yüzey tedavi sürecinin sebebi seçimi

Yüzey tedavi süreci de yönetici kaybını etkileyen faktörlerden biridir. Gümüş değerlendirmesi, altın değerlendirmesi (nickel gold), nickel altın değerlendirmesi (nickel 3-5 um, altın 2.54-7.62 um) dahil dört ortak yüzey tedavi süreci var. Tablo 2, bu metallerin elektrik parametrelerini gösteriyor. Bunların nickel 600 magnetik yetenekli bir ferromagnetik materyal olduğunu gösteriyor. Derin derinliğin in hesaplaması formülüne göre, nickel deri derinliği diğer metallerden daha küçük bir büyüklük sırasıdır. Bu yüzden nickel yüzeysel direksiyonu diğer metallerden çok daha büyükdür. Bu yüzden nickel altın süreçten kaybettiği yöneticinin başka süreçlerden çok daha büyükdür. Altının kalıntısı, sade bakır, gümüş değerlendirme ve nickel altın yüzeysel tedavi süreçlerinin kaybından dolayı 20 mil oluyor. Görünüşe göre güm üş depozit sürecinin girişimin çıplak bakır sürecinin aynısı, fakat nickel altın yüzey tedavisinden sonra mikrostrip çizgisinin girişimin 4 dB/m (10 GHz) daha büyük olduğunu tahmin edilebilir. 24 GHz'de daha büyük olacağını tahmin edilebilir.

Nicel altın süreci ve çıplak bakır arasındaki yerleştirme kaybının karşılaştırılması

Nicel altın süreci ve çıplak bakır arasındaki yerleştirme kaybının karşılaştırılması

RO4350B dielektrik substrat kullandığımızda 24GHz mikrostrip antene veya mikrostrip devrelerini tasarlamak için, performans ve pahalı ihtiyaçlarına göre dielektrik plate kalınlığını, bakır kaplama türünü ve yüzeysel tedavi sürecini tamamen düşünmeliyiz. Sonuçlar Rogers RO4000 ve RO3000 serilerinin çoğuna uygulanabilir.