La signalofrekvenco en la apliko de aŭtomobila radaro varias inter 30 kaj 300 GHz, eĉ tiel malalte kiel 24 GHz.Helpe de malsamaj cirkvitaj funkcioj, ĉi tiuj signaloj estas elsenditaj per malsamaj teknologioj de transmisilinioj kiel mikrostriplinioj, striolinioj, substrata integra ondgvidilo (SIW) kaj surterigita koplanara ondgvidisto (GCPW).Ĉi tiuj transmisiliniaj teknologioj (Fig. 1) estas kutime uzataj ĉe mikroondaj frekvencoj, kaj foje ĉe milimetraj ondofrekvencoj.Cirkvitaj lamenaj materialoj speciale uzataj por ĉi tiu altfrekvenca kondiĉo estas postulataj.Microstrip-linio, kiel la plej simpla kaj plej ofte uzata transmisilinia cirkvitoteknologio, povas atingi altan cirkvitan kvalifikan indicon uzante konvencian cirkvitan pretigan teknologion.Sed kiam la frekvenco estas levita al la milimetra ondo-frekvenco, ĝi eble ne estas la plej bona cirkvito dissenda linio.Ĉiu transmisilinio havas siajn proprajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn.Ekzemple, kvankam la mikrostria linio estas facile prilaborebla, ĝi devas solvi la problemon de alta radiadperdo kiam uzata ĉe la milimetra ondofrekvenco.
Figuro 1 Dum transiro al milimetra ondofrekvenco, mikroondaj cirkvitoj dizajnistoj devas alfronti la elekton de almenaŭ kvar transmisiliniaj teknologioj ĉe mikroonda frekvenco.
Kvankam la malferma strukturo de mikrostria linio estas oportuna por fizika konekto, ĝi ankaŭ kaŭzos kelkajn problemojn ĉe pli altaj frekvencoj.En la mikrostria transmisilinio, elektromagnetaj (EM) ondoj disvastiĝas tra la direktisto de la cirkvitmaterialo kaj la dielektrika substrato, sed kelkaj elektromagnetaj ondoj disvastiĝas tra la ĉirkaŭa aero.Pro la malalta Dk-valoro de aero, la efika Dk-valoro de la cirkvito estas pli malalta ol tiu de la cirkvitmaterialo, kiu devas esti pripensita en cirkvitsimulado.Kompare kun malalta Dk, cirkvitoj faritaj el altaj Dk-materialoj tendencas malhelpi la dissendon de elektromagnetaj ondoj kaj redukti la disvastiĝon.Tial, malaltaj Dk-cirkvitmaterialoj estas kutime uzitaj en milimetraj ondcirkvitoj.
Ĉar ekzistas certa grado da elektromagneta energio en la aero, la mikrostria liniocirkvito disradios eksteren en la aeron, simile al anteno.Ĉi tio kaŭzos nenecesan radiadperdon al la mikrostria liniocirkvito, kaj la perdo pliiĝos kun la pliiĝo de frekvenco, kiu ankaŭ alportas defiojn al la cirkvitdizajnistoj kiuj studas la mikrostriplinion por limigi la cirkvitan radiadperdon.Por redukti la radiadperdon, mikrostriolinioj povas esti fabrikitaj kun cirkvitmaterialoj kun pli altaj Dk-valoroj.Tamen, la pliiĝo de Dk malrapidigos la elektromagnetan ondodisvastiĝon (relative al la aero), kaŭzante la signalan fazŝanĝon.Alia metodo devas redukti la radiadperdon uzante pli maldikajn cirkvitmaterialojn por prilabori mikrostripliniojn.Tamen, kompare kun pli dikaj cirkvitaj materialoj, pli maldikaj cirkvitaj materialoj estas pli sentemaj al la influo de kupra folio surfaca malglateco, kiu ankaŭ kaŭzos certan signalan fazŝanĝon.
Kvankam la agordo de la mikrostrip-linia cirkvito estas simpla, la mikrostrip-linia cirkvito en la milimetra ondo-bendo bezonas precizan tolereman kontrolon.Ekzemple, la konduktora larĝo, kiu devas esti strikte kontrolita, kaj ju pli alta la frekvenco, des pli strikta estos la toleremo.Sekve, la mikrostria linio en la milimetra ondo-frekvenca bando estas tre sentema al la ŝanĝo de pretiga teknologio, same kiel la dikeco de la dielektrika materialo kaj kupro en la materialo, kaj la toleremo postuloj por la bezonata cirkvito grandeco estas tre striktaj.
Stripline estas fidinda cirkvito transmisilinia teknologio, kiu povas ludi bonan rolon en milimetra ondo-frekvenco.Tamen, kompare kun la mikrostrip-linio, la stripline-konduktilo estas ĉirkaŭita de la medio, do ne estas facile konekti la konektilon aŭ aliajn enigajn/eligajn havenojn al la stripline por signal-transsendo.La striplinio povas esti rigardita kiel speco de plata samaksa kablo, en kiu la direktisto estas envolvita per dielektrika tavolo kaj tiam kovrita per tavolo.Ĉi tiu strukturo povas disponigi altkvalitan cirkvitan izolefikon, konservante la signalan disvastiĝon en la cirkvitmaterialo (prefere ol en la ĉirkaŭa aero).La elektromagneta ondo ĉiam disvastiĝas tra la cirkvitmaterialo.La stripline cirkvito povas esti simulita laŭ la karakterizaĵoj de la cirkvitmaterialo, sen konsideri la influon de elektromagneta ondo en la aero.Tamen, la cirkvitokonduktilo ĉirkaŭita de la medio estas vundebla al ŝanĝoj en pretigteknologio, kaj la defioj de signalnutrado malfaciligas por la striplinio elteni, precipe sub la kondiĉo de pli malgranda konektilgrandeco ĉe milimetra ondofrekvenco.Tial, krom kelkaj cirkvitoj uzitaj en aŭtradaroj, striplinioj estas kutime ne uzitaj en milimetraj ondcirkvitoj.
Ĉar ekzistas certa grado da elektromagneta energio en la aero, la mikrostria liniocirkvito disradios eksteren en la aeron, simile al anteno.Ĉi tio kaŭzos nenecesan radiadperdon al la mikrostria liniocirkvito, kaj la perdo pliiĝos kun la pliiĝo de frekvenco, kiu ankaŭ alportas defiojn al la cirkvitdizajnistoj kiuj studas la mikrostriplinion por limigi la cirkvitan radiadperdon.Por redukti la radiadperdon, mikrostriolinioj povas esti fabrikitaj kun cirkvitmaterialoj kun pli altaj Dk-valoroj.Tamen, la pliiĝo de Dk malrapidigos la elektromagnetan ondodisvastiĝon (relative al la aero), kaŭzante la signalan fazŝanĝon.Alia metodo devas redukti la radiadperdon uzante pli maldikajn cirkvitmaterialojn por prilabori mikrostripliniojn.Tamen, kompare kun pli dikaj cirkvitaj materialoj, pli maldikaj cirkvitaj materialoj estas pli sentemaj al la influo de kupra folio surfaca malglateco, kiu ankaŭ kaŭzos certan signalan fazŝanĝon.
Kvankam la agordo de la mikrostrip-linia cirkvito estas simpla, la mikrostrip-linia cirkvito en la milimetra ondo-bendo bezonas precizan tolereman kontrolon.Ekzemple, la konduktora larĝo, kiu devas esti strikte kontrolita, kaj ju pli alta la frekvenco, des pli strikta estos la toleremo.Sekve, la mikrostria linio en la milimetra ondo-frekvenca bando estas tre sentema al la ŝanĝo de pretiga teknologio, same kiel la dikeco de la dielektrika materialo kaj kupro en la materialo, kaj la toleremo postuloj por la bezonata cirkvito grandeco estas tre striktaj.
Stripline estas fidinda cirkvito transmisilinia teknologio, kiu povas ludi bonan rolon en milimetra ondo-frekvenco.Tamen, kompare kun la mikrostrip-linio, la stripline-konduktilo estas ĉirkaŭita de la medio, do ne estas facile konekti la konektilon aŭ aliajn enigajn/eligajn havenojn al la stripline por signal-transsendo.La striplinio povas esti rigardita kiel speco de plata samaksa kablo, en kiu la direktisto estas envolvita per dielektrika tavolo kaj tiam kovrita per tavolo.Ĉi tiu strukturo povas disponigi altkvalitan cirkvitan izolefikon, konservante la signalan disvastiĝon en la cirkvitmaterialo (prefere ol en la ĉirkaŭa aero).La elektromagneta ondo ĉiam disvastiĝas tra la cirkvitmaterialo.La stripline cirkvito povas esti simulita laŭ la karakterizaĵoj de la cirkvitmaterialo, sen konsideri la influon de elektromagneta ondo en la aero.Tamen, la cirkvitokonduktilo ĉirkaŭita de la medio estas vundebla al ŝanĝoj en pretigteknologio, kaj la defioj de signalnutrado malfaciligas por la striplinio elteni, precipe sub la kondiĉo de pli malgranda konektilgrandeco ĉe milimetra ondofrekvenco.Tial, krom kelkaj cirkvitoj uzitaj en aŭtradaroj, striplinioj estas kutime ne uzitaj en milimetraj ondcirkvitoj.
Figuro 2 La dezajno kaj simulado de la GCPW-cirkvito-konduktilo estas rektangula (super figuro), sed la konduktoro estas prilaborita en trapezon (sub figuro), kiu havos malsamajn efikojn al la milimetra ondofrekvenco.
Por multaj emerĝantaj milimetraj cirkvito-aplikoj kiuj estas sentemaj al signalfazrespondo (kiel ekzemple aŭtradaro), la kialoj de fazkontrakto devus esti minimumigitaj.La milimetra ondofrekvenca GCPW-cirkvito estas vundebla al ŝanĝoj en materialoj kaj pretigteknologio, inkluzive de ŝanĝoj en materiala Dk-valoro kaj substrata dikeco.Due, la cirkvito-agado povas esti tuŝita de la dikeco de kupra konduktilo kaj la surfaca malglateco de kupra folio.Tial, la dikeco de kupra konduktoro devas esti konservita ene de strikta toleremo, kaj la surfaca malglateco de kupra folio estu minimumigita.Trie, la elekto de surfaca tegaĵo sur GCPW-cirkvito ankaŭ povas influi la milimetran ondo-agadon de la cirkvito.Ekzemple, la cirkvito uzanta kemian nikela oron havas pli da nikelperdo ol kupro, kaj la nikelkovrita surfactavolo pliigos la perdon de GCPW aŭ mikrostria linio (Figuro 3).Fine, pro la malgranda ondolongo, la ŝanĝo de tega dikeco ankaŭ kaŭzos la ŝanĝon de faza respondo, kaj la influo de GCPW estas pli granda ol tiu de mikrostria linio.
Figuro 3 La mikrostrip-linio kaj GCPW-cirkvito montritaj en la figuro uzas la saman cirkvitmaterialon (Rogers' 8mil dika RO4003C ™ Laminate), la influo de ENIG sur GCPW-cirkvito estas multe pli granda ol tiu sur mikrostria linio ĉe milimetra ondofrekvenco.
Afiŝtempo: Oct-05-2022
