Signāla frekvence, izmantojot automobiļu radaru, svārstās no 30 līdz 300 GHz, pat tik zema kā 24 GHz.Izmantojot dažādas ķēdes funkcijas, šie signāli tiek pārraidīti caur dažādām pārvades līniju tehnoloģijām, piemēram, mikrosloksnes līnijām, lentes līnijām, substrāta integrēto viļņvadu (SIW) un iezemētu koplanāru viļņvadu (GCPW).Šīs pārvades līniju tehnoloģijas (1. att.) parasti izmanto mikroviļņu frekvencēs, un dažreiz arī milimetru viļņu frekvencēs.Ir nepieciešami ķēžu lamināta materiāli, kas īpaši izmantoti šim augstfrekvences stāvoklim.Mikrosloksnes līnija kā vienkāršākā un visbiežāk izmantotā pārvades līnijas ķēdes tehnoloģija var sasniegt augstu ķēdes kvalifikācijas līmeni, izmantojot parasto ķēžu apstrādes tehnoloģiju.Bet, kad frekvence tiek paaugstināta līdz milimetru viļņu frekvencei, tā var nebūt labākā ķēdes pārvades līnija.Katrai pārvades līnijai ir savas priekšrocības un trūkumi.Piemēram, lai gan mikrosloksnes līniju ir viegli apstrādāt, tai jāatrisina liela starojuma zuduma problēma, ja to izmanto milimetru viļņu frekvencē.
1. attēls Pārejot uz milimetru viļņu frekvenci, mikroviļņu ķēžu projektētājiem ir jāsaskaras ar vismaz četru pārvades līniju tehnoloģiju izvēli mikroviļņu frekvencē.
Lai gan mikrosloksnes līnijas atvērtā struktūra ir ērta fiziskam savienojumam, tā radīs problēmas arī augstākās frekvencēs.Mikrosloksnes pārvades līnijā elektromagnētiskie (EM) viļņi izplatās caur ķēdes materiāla vadītāju un dielektrisko substrātu, bet daži elektromagnētiskie viļņi izplatās pa apkārtējo gaisu.Gaisa zemās Dk vērtības dēļ ķēdes efektīvā Dk vērtība ir zemāka nekā ķēdes materiālam, kas jāņem vērā ķēdes simulācijā.Salīdzinot ar zemu Dk, ķēdēm, kas izgatavotas no materiāliem ar augstu Dk, ir tendence kavēt elektromagnētisko viļņu pārraidi un samazināt izplatīšanās ātrumu.Tāpēc milimetru viļņu ķēdēs parasti tiek izmantoti zema Dk ķēdes materiāli.
Tā kā gaisā ir noteikta elektromagnētiskās enerģijas pakāpe, mikrosloksnes līnijas ķēde izstaros gaisā līdzīgi kā antena.Tas radīs nevajadzīgus starojuma zudumus mikrosloksnes līnijas ķēdē, un zudumi palielināsies, palielinoties frekvencei, kas arī rada izaicinājumus ķēdes dizaineriem, kuri pēta mikrosloksnes līniju, lai ierobežotu ķēdes starojuma zudumus.Lai samazinātu starojuma zudumus, mikroslokšņu līnijas var izgatavot no ķēdes materiāliem ar lielākām Dk vērtībām.Tomēr Dk palielināšanās palēninās elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrumu (attiecībā pret gaisu), izraisot signāla fāzes nobīdi.Vēl viena metode ir samazināt starojuma zudumus, izmantojot plānākus ķēdes materiālus, lai apstrādātu mikrosloksnes līnijas.Tomēr, salīdzinot ar biezākiem ķēdes materiāliem, plānāki ķēžu materiāli ir jutīgāki pret vara folijas virsmas raupjuma ietekmi, kas arī izraisīs noteiktu signāla fāzes nobīdi.
Lai gan mikrosloksnes līnijas shēmas konfigurācija ir vienkārša, mikrosloksnes līnijas ķēdei milimetru viļņu joslā ir nepieciešama precīza pielaides kontrole.Piemēram, vadītāja platums, kas ir stingri jākontrolē, un jo augstāka frekvence, jo stingrāka būs pielaide.Tāpēc mikrosloksnes līnija milimetru viļņu frekvenču joslā ir ļoti jutīga pret apstrādes tehnoloģijas izmaiņām, kā arī dielektriskā materiāla un vara biezumu materiālā, un nepieciešamās ķēdes izmēra pielaides prasības ir ļoti stingras.
Stripline ir uzticama ķēdes pārvades līnijas tehnoloģija, kurai var būt laba loma milimetru viļņu frekvencē.Tomēr, salīdzinot ar mikrosloksnes līniju, sloksnes vadu ieskauj vide, tāpēc nav viegli savienot savienotāju vai citus ievades/izvades portus ar sloksnes līniju signāla pārraidīšanai.Striplīniju var uzskatīt par sava veida plakanu koaksiālo kabeli, kurā vadītājs ir iesaiņots ar dielektrisku slāni un pēc tam pārklāts ar slāni.Šī struktūra var nodrošināt augstas kvalitātes ķēdes izolācijas efektu, vienlaikus saglabājot signāla izplatīšanos ķēdes materiālā (nevis apkārtējā gaisā).Elektromagnētiskais vilnis vienmēr izplatās caur ķēdes materiālu.Striplīnijas ķēdi var simulēt atbilstoši ķēdes materiāla īpašībām, neņemot vērā elektromagnētiskā viļņa ietekmi gaisā.Tomēr ķēdes vads, ko ieskauj barotne, ir neaizsargāts pret izmaiņām apstrādes tehnoloģijā, un signāla padeves izaicinājumi apgrūtina sloksnes līnijas darbību, jo īpaši mazāka savienotāja izmēra gadījumā ar milimetru viļņu frekvenci.Tāpēc, izņemot dažas ķēdes, ko izmanto automobiļu radaros, sloksnes parasti neizmanto milimetru viļņu ķēdēs.
Tā kā gaisā ir noteikta elektromagnētiskās enerģijas pakāpe, mikrosloksnes līnijas ķēde izstaros gaisā līdzīgi kā antena.Tas radīs nevajadzīgus starojuma zudumus mikrosloksnes līnijas ķēdē, un zudumi palielināsies, palielinoties frekvencei, kas arī rada izaicinājumus ķēdes dizaineriem, kuri pēta mikrosloksnes līniju, lai ierobežotu ķēdes starojuma zudumus.Lai samazinātu starojuma zudumus, mikroslokšņu līnijas var izgatavot no ķēdes materiāliem ar lielākām Dk vērtībām.Tomēr Dk palielināšanās palēninās elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrumu (attiecībā pret gaisu), izraisot signāla fāzes nobīdi.Vēl viena metode ir samazināt starojuma zudumus, izmantojot plānākus ķēdes materiālus, lai apstrādātu mikrosloksnes līnijas.Tomēr, salīdzinot ar biezākiem ķēdes materiāliem, plānāki ķēžu materiāli ir jutīgāki pret vara folijas virsmas raupjuma ietekmi, kas arī izraisīs noteiktu signāla fāzes nobīdi.
Lai gan mikrosloksnes līnijas shēmas konfigurācija ir vienkārša, mikrosloksnes līnijas ķēdei milimetru viļņu joslā ir nepieciešama precīza pielaides kontrole.Piemēram, vadītāja platums, kas ir stingri jākontrolē, un jo augstāka frekvence, jo stingrāka būs pielaide.Tāpēc mikrosloksnes līnija milimetru viļņu frekvenču joslā ir ļoti jutīga pret apstrādes tehnoloģijas izmaiņām, kā arī dielektriskā materiāla un vara biezumu materiālā, un nepieciešamās ķēdes izmēra pielaides prasības ir ļoti stingras.
Stripline ir uzticama ķēdes pārvades līnijas tehnoloģija, kurai var būt laba loma milimetru viļņu frekvencē.Tomēr, salīdzinot ar mikrosloksnes līniju, sloksnes vadu ieskauj vide, tāpēc nav viegli savienot savienotāju vai citus ievades/izvades portus ar sloksnes līniju signāla pārraidīšanai.Striplīniju var uzskatīt par sava veida plakanu koaksiālo kabeli, kurā vadītājs ir iesaiņots ar dielektrisku slāni un pēc tam pārklāts ar slāni.Šī struktūra var nodrošināt augstas kvalitātes ķēdes izolācijas efektu, vienlaikus saglabājot signāla izplatīšanos ķēdes materiālā (nevis apkārtējā gaisā).Elektromagnētiskais vilnis vienmēr izplatās caur ķēdes materiālu.Striplīnijas ķēdi var simulēt atbilstoši ķēdes materiāla īpašībām, neņemot vērā elektromagnētiskā viļņa ietekmi gaisā.Tomēr ķēdes vads, ko ieskauj barotne, ir neaizsargāts pret izmaiņām apstrādes tehnoloģijā, un signāla padeves izaicinājumi apgrūtina sloksnes līnijas darbību, jo īpaši mazāka savienotāja izmēra gadījumā ar milimetru viļņu frekvenci.Tāpēc, izņemot dažas ķēdes, ko izmanto automobiļu radaros, sloksnes parasti neizmanto milimetru viļņu ķēdēs.
2. attēls GCPW ķēdes vadītāja dizains un simulācija ir taisnstūrveida (augš attēlā), bet vadītājs ir apstrādāts trapecveida formā (zem attēlā), kam būs atšķirīga ietekme uz milimetru viļņu frekvenci.
Daudzām jaunām milimetru viļņu ķēdēm, kas ir jutīgas pret signāla fāzes reakciju (piemēram, automobiļu radars), fāzes neatbilstības cēloņi ir jāsamazina.Milimetru viļņu frekvences GCPW ķēde ir neaizsargāta pret izmaiņām materiālos un apstrādes tehnoloģijās, tostarp materiāla Dk vērtības un substrāta biezuma izmaiņām.Otrkārt, ķēdes veiktspēju var ietekmēt vara vadītāja biezums un vara folijas virsmas raupjums.Tāpēc vara vadītāja biezumam ir jāsaglabā stingra pielaide, un vara folijas virsmas raupjums ir jāsamazina.Treškārt, GCPW ķēdes virsmas pārklājuma izvēle var ietekmēt arī ķēdes milimetru viļņu veiktspēju.Piemēram, ķēdē, kurā izmanto ķīmisko niķeļa zeltu, ir vairāk niķeļa zudumu nekā vara, un niķelētais virsmas slānis palielinās GCPW vai mikrosloksnes līnijas zudumus (3. attēls).Visbeidzot, mazā viļņa garuma dēļ pārklājuma biezuma maiņa izraisīs arī fāzes reakcijas izmaiņas, un GCPW ietekme ir lielāka nekā mikrosloksnes līnijai.
3. attēls Attēlā parādītajā mikroslokšņu līnijā un GCPW ķēdē tiek izmantots viens un tas pats ķēdes materiāls (Rogers 8 mil biezs RO4003C™ lamināts), ENIG ietekme uz GCPW ķēdi ir daudz lielāka nekā mikrosloksnes līnijai ar milimetru viļņu frekvenci.
Izlikšanas laiks: okt.-05-2022
