Công nghệ vi sóng - Phương pháp tiêm Dấu hiệu RF và Microwave PCB

Quá trình chuyển giao Năng lượng cao tần số và PCB RF/Microwave from a coaxial connector to a printed circuit board (PCB) is often referred to as signal injection, và tính cách của nó rất khó diễn tả. Sự hiệu quả của việc vận chuyển năng lượng tùy thuộc vào cấu trúc mạch.. Các yếu tố như chất PCB, độ dày và tần số hoạt động của nó, cũng như thiết kế kết nối và tương tác của nó với các vật liệu mạch, có thể ảnh hưởng. Sự hiệu suất có thể được cải thiện nhờ hiểu biết về các thiết lập tiêm tín hiệu khác nhau và xem xét các trường hợp độ cẩn thận. RRF và lò vi sóng Cách tiêm tín hiệu.

Khả năng tiêm hiệu quả tín hiệu quả là do thiết kế., và thường xuyên, khả năng tối đa của băng tần là thử thách hơn khả năng tối đa.. Nói chung, tần số Việc tiêm chích trở nên khó khăn hơn khi tần số gia tăng và có thể trở nên khó khăn hơn khi độ dày của vật liệu mạch tăng lên và sự phức tạp của cấu trúc mạch tăng lên..

Thiết kế ống tiêm tín hiệu

Hình ảnh tiêm tín hiệu từ sợi cáp đông đúc và kết nối tới microdải PCB được hiển thị trong hình A1. Phát điện từ trường phân phối qua cáp và kết nối đông đúc là hình trụ, trong khi phân phối trường EM bên trong PCB là quang cảnh hay hình chữ nhật. Từ phương tiện này đến phương tiện khác, hệ thống phân phối trường thay đổi để thích nghi với môi trường mới, dẫn đến dị thường. Sự thay đổi phụ thuộc vào loại vật chứa; Ví dụ, mũi tiêm tín hiệu được truyền từ dây cáp và kết nối đông đúc tới dải nhỏ, đường dây thiên văn mặt đất (GCP) hay dải sóng. Kiểu kết nối dây hơi nóng cũng đóng vai trò quan trọng.

Hình ảnh 1. Hình ảnh chụp tín hiệu từ cáp đông và kết nối tới dải nhỏ

Sự tối ưu bao gồm nhiều biến. Biết được phân phối trường EM trong một đường dây nối có thể đông đúc, nhưng vòng mặt đất cũng phải được coi là một phần của đường truyền. Nó thường hữu ích để đạt được sự cản trở mịn từ phương tiện truyền hình này sang phương tiện khác. Hiểu rõ khả năng và phản ứng tự nhiên của trường hợp vô tác cho phép chúng ta hiểu khả năng của mạch. Nếu có thể thực hiện mô phỏng EM 3D (3D) được, thì khả năng phân phối mật độ hiện tại có thể được quan sát. Thêm vào đó, điều kiện thực tế về việc mất phóng xạ sẽ được cân nhắc.

Khi vòng mặt giữa bộ nối phát tín hiệu và PCB có thể không có vấn đề, Mặt đất từ đoạn kết nối tới PCB rất liên tục, Nhưng không phải lúc nào cũng thế.. There is usually a small surface resistance between the Metal of the connection and the PCB. Có những khác biệt nhỏ trong khả năng dẫn điện giữa các thợ hàn nối các bộ phận khác nhau và các kim loại trong những bộ phận này. Ở dưới RRF và lò vi sóng tần số, những khác biệt nhỏ này thường có tác động nhỏ, nhưng với tần số cao hơn, chúng có thể có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất. Hành trình quay ngược này có tác động đến chất lượng tín hiệu có thể đạt được với một sự kết hợp kết hợp các kết nối và các bộ điều khiển..

Như đã hiển thị trong hình 2A, Mặt đất quay về cái lồng nối có thể quá lâu cho đường truyền nhiễm dày vi dải vì năng lượng điện từ các chốt dẫn nối tới đầu tín hiệu của microdải PCB. Dùng Vật liệu PCB có tần số cao Tính toán phụ thuộc cấp điện có thể làm tăng vấn đề bằng cách tăng độ dài điện của đường bộ mặt đất. Sự mở rộng đường dẫn có thể gây ra các vấn đề, Kết quả là độ nhanh địa phương và độ tụ. Cả hai đều liên quan đến việc gây cản trở trong khu vực biến đổi và sẽ ảnh hưởng đến nó, dẫn đến sự khác nhau về mất lợi nhuận. Lý tưởng, Độ dài của vòng mặt đất nên được thu nhỏ nhất để không có bất thường cản trong vùng tiêm tín hiệu. Ghi chú rằng điểm đất của đoạn kết được hiển thị trong hình 2A chỉ tồn tại ở cuối mạch., và đây là trường hợp tồi tệ nhất.. Nhiều kết nối RF có chốt dưới cùng lớp với tín hiệu.. Trong trường hợp này, nó sẽ được thiết kế với một cái bệ đất ở đó..

Hình 2B cho thấy một bản sao sóng trực tiếp mặt đất dẫn tới mạch tiêm tín hiệu microdải. Ở đây, cơ thể chính của mạch là dải vi mô, nhưng vùng tiêm tín hiệu là vùng dẫn sóng trực tuyến mặt đất (GCP). Những dải phóng xạ Coplanar rất hữu dụng vì chúng giảm thiểu các vòng đất và có các tính chất hữu ích khác. Nếu một kết nối được dùng với các chốt ở cả hai mặt của đầu tín hiệu, khoảng cách các chốt trên mặt đất có tác động đáng kể đến hiệu suất. Nó được cho thấy rằng khoảng cách ảnh hưởng đến các phản ứng tần số.

Hình vuông. Thick microstrip transmission line circuit and longer ground return path to connector (a)

Comment=dây dẫn sóng mặt đất dẫn tới mạch tiêm tín hiệu microdải (b)

Trong các thí nghiệm với một dây chuyền thiên văn dẫn đến microdải dựa trên Rogers 10M chai Comment giấy, coplanar waveguide ports có different ground spacing but otherwise similar connectors were used (see Figure 3). Kết nối A với khoảng 0.Độ trang trọng của sự thay đổi.06Name. Trong cả hai trường hợp, Kết nối được phát ra trên cùng một mạch..

Hình tam. Xét nghiệm dây dẫn sóng trực thăng tới mạch microdải bằng những mối liên kết đông đúc với các cổng tương tự với các tần số tạo đất khác nhau

X trục là tần số, 5 GHz cho mỗi mạng lưới. At low microwave frequencies (< 5 GHz), Hệ thống có cùng hiệu quả, nhưng với tần số cao hơn 15 GHz, thao tác của vòng tròn với một khoảng thời gian tạo đất lớn xấu đi. Những kết nối giống nhau, Tuy nhiên đường chính của hai mẫu có hơi khác nhau một chút., Kết nối B có đường kính đính lớn hơn và được thiết kế để dày hơn Vật liệu PCB. Điều này cũng có thể dẫn đến hiệu suất khác nhau..

Một phương pháp đơn giản và hiệu quả để tăng tỉ lệ tiêm tín hiệu là giảm thiểu sự phù hợp gây khó khăn trong vùng truyền tín hiệu. Giới hạn bị tăng lên cơ bản là do tự nhiên tăng lên và rơi vì tăng cường khả năng. Đối với đường truyền dải vi dày được hiển thị trong hình 2A (giả sử một hằng số điện thấp của vật liệu PCB, khoảng 3.6), người dẫn đường rộng hơn hầu bao nhiều người dẫn trong đoạn kết nối. Do sự khác biệt lớn về kích thước giữa đầu mối và đầu mối, có một sự đột biến lớn trong suốt quá trình chuyển đổi. Thay đổi khả năng thường có thể giảm dần bằng việc giảm dần dẫn dắt mạch để giảm khoảng cách kích thước giữa nó và các chốt liên kết đông đúc. Việc thu hẹp chì PCB sẽ tăng độ nhạy (hoặc giảm khả năng, bằng cách cắt giảm đột biến chứa trong đường cong.

Tác động lên các tần số khác phải được xem xét. Độ dốc lớn hơn là độ nhạy với tần số thấp. Ví dụ, nếu lỗ quay trở về quá thấp với tần số thấp và có một cái kim cản chứa khả năng, một đường dốc dài có thể thích hợp. Ngược lại, giai đoạn ngắn có ảnh hưởng lớn hơn đến tần số cao.

Cho cấu trúc thiên văn, Khả năng tăng khi chạm mặt đất liền kề. Thường, Độ nhạy của vùng tiêm tín hiệu được điều chỉnh theo tần số tương ứng bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa đường chuyển dốc và vùng đất liền kề. Trong một số trường hợp, The adjacent ground padks of the coplar wavy guide are broader along one section of the dốc cáp to điều chỉnh tần số lower nhóm.. Rồi, Khoảng cách hẹp ở phần rộng của đường dốc, và đoạn hẹp không dài để ảnh hưởng đến tần số band. Nói chung, Sự thu hẹp dốc dẫn làm tăng cảm giác. Độ sâu của đường dốc ảnh hưởng tới độ đáp tần số. Có thể thay đổi khả năng tụ lại bằng cách thay đổi các khu đất liền của các dây dẫn.. Khoảng cách giữa các miếng có thể thay đổi phản ứng tần số, một vai trò quan trọng trong việc thay đổi khả năng.

Thí dụ

Hình vẽ 4 cung cấp một ví dụ đơn giản. Hình 4A là đường truyền nhiễm dày dải vi dải với dốc dài và hẹp.. Đường dốc là 0.018" (0.46 mm) wide and 0.110" (2.794 mm) long at the edge of the plate, và cuối cùng trở thành 50 2077; đường rộng của 0.064" (1.626 mm) wide. Theo bộ phân 4b và 4c, Độ sâu của đường dốc trở nên ngắn hơn. Những đoạn nối nối nối nối với trường chỉ mới được hàn, vậy là cùng một nhạc trưởng bên trong được dùng trong mỗi trường hợp. The microstrip transmission line is 2" (50.8mm) long and machined in a 30mil (0.76mm) thick Comment? Giá trị trường hợp này của đường mạch lò vi sóng là 3.Bỉ. Theo hình 4A, the blue curve represents the insertion loss (S21), mà thay đổi rất nhiều. Ngược lại, S21 trong hình ảnh 4c có ít bất thường nhất. Những đường cong này cho thấy dốc càng ngắn, Màn trình diễn càng tốt..

Hình vẽ 4. Biểu hiện của ba mạch microdải với đường dốc khác nhau; Thiết kế gốc c ó dốc nhỏ (a), chiều ngang nhỏ (b), và độ dốc nhỏ hơn (c)

Có lẽ đường cong hình minh họa nhất trong hình vẽ 4 là sự cản trở của sợi cáp, đoạn kết nối và mạch (đường cong màu xanh). The large forward wave in figure 4A tượng trưng cho the connection port 1 connected to the coaxial cáp, and the other crop on the curve represented the connection at the other end of the Circuit. Sự bất thường trong đường cong trở nên bị giảm bằng việc cắt ngắn đường dốc. Sự cải tiến tỷ lệ trở ngại khớp là do việc mở rộng và thu hẹp đường dốc trong vùng tiêm tín hiệu. Các khuynh hướng rộng hơn làm giảm tình cảm.

Chúng ta có thể tìm hiểu thêm về kích thước của đường mạch cung ứng từ một thiết kế cung ứng tín hiệu xuất sắc 2, dùng cùng một tấm đĩa và cùng độ dày. Một cầu dẫn dùng trên thành phố tới bóng mảy bản mạch., sử dụng kinh nghiệm theo hình vẽ 4, Kết quả tốt hơn hình bóng 4. Sự tiến bộ rõ ràng nhất là sự loại bỏ các đỉnh dẫn nhiệt trong đường cong cản., mà phần nào là do nhiệt độ và các thung lũng có nhiệt độ. Dùng đúng đường dốc là giảm thiểu khả năng đạt mức độ nhạy trong khi dùng dây nối tạo đất tạo vùng tiêm để tăng độ nhạy.. Độ sâu dẫn dẫn dẫn dẫn đến tổn thất. ♪ 5 phẳng hơn trong FIG. Độ chuẩn 4C và độ xoay mất cũng được cải thiện.. Thí dụ được hiển thị trong hình ảnh 4 hiển thị kết quả khác nhau cho mỗi mạch microdải bằng cách Vật liệu PCB with Năng lượng cao tần số và PCB RF/Microwave hằng số hay bóng dáng khác nhau, hay cho mạch microdải sử dụng những dạng nối khác nhau.