Signalo dažnis taikant automobilių radarą svyruoja nuo 30 iki 300 GHz, net iki 24 GHz.Naudojant skirtingas grandinės funkcijas, šie signalai perduodami naudojant skirtingas perdavimo linijų technologijas, tokias kaip mikrojuostos linijos, juostelės, substrato integruotas bangolaidis (SIW) ir įžemintas koplanarinis bangolaidis (GCPW).Šios perdavimo linijų technologijos (1 pav.) dažniausiai naudojamos mikrobangų, o kartais ir milimetrinių bangų dažniais.Reikalingos grandinės laminato medžiagos, specialiai naudojamos šiai aukšto dažnio sąlygai.Mikrojuostos linija, kaip paprasčiausia ir dažniausiai naudojama perdavimo linijos grandinės technologija, gali pasiekti aukštą grandinės kvalifikacijos lygį naudojant įprastą grandinės apdorojimo technologiją.Bet kai dažnis padidinamas iki milimetrinių bangų dažnio, tai gali būti ne pati geriausia grandinės perdavimo linija.Kiekviena perdavimo linija turi savo privalumų ir trūkumų.Pavyzdžiui, nors mikrojuostelinę liniją lengva apdoroti, ji turi išspręsti didelių radiacijos nuostolių problemą, kai naudojama milimetrinių bangų dažniu.
1 paveikslas Pereinant prie milimetrinių bangų dažnio, mikrobangų grandinių projektuotojai turi pasirinkti bent keturias perdavimo linijų technologijas mikrobangų dažniu
Nors atvira mikrojuostos linijos struktūra yra patogi fiziniam ryšiui, ji taip pat sukels tam tikrų problemų esant aukštesniems dažniams.Mikrojuostos perdavimo linijoje elektromagnetinės (EM) bangos sklinda per grandinės medžiagos laidininką ir dielektrinį pagrindą, tačiau kai kurios elektromagnetinės bangos sklinda per aplinkinį orą.Dėl mažos oro Dk vertės grandinės efektyvioji Dk vertė yra mažesnė nei grandinės medžiagos, į kurią reikia atsižvelgti modeliuojant grandinę.Palyginti su mažu Dk, grandinės, pagamintos iš medžiagų, kurių Dk yra didelės, paprastai trukdo elektromagnetinėms bangoms perduoti ir mažina sklidimo greitį.Todėl milimetrinių bangų grandinėse dažniausiai naudojamos mažos Dk grandinės medžiagos.
Kadangi ore yra tam tikras elektromagnetinės energijos laipsnis, mikrojuostos linijos grandinė spinduliuos į orą, panašiai kaip antena.Tai sukels nereikalingus spinduliuotės nuostolius mikrojuostos linijos grandinėje, o nuostoliai didės didėjant dažniui, o tai taip pat kelia iššūkių grandinių projektuotojams, kurie tiria mikrojuostos liniją, kad apribotų grandinės spinduliuotės nuostolius.Siekiant sumažinti spinduliuotės nuostolius, mikrojuostos linijos gali būti pagamintos iš grandinės medžiagų, kurių Dk vertės yra didesnės.Tačiau Dk padidėjimas sulėtins elektromagnetinių bangų sklidimo greitį (oro atžvilgiu), sukeldamas signalo fazės poslinkį.Kitas būdas yra sumažinti spinduliuotės nuostolius naudojant plonesnes grandinės medžiagas mikrojuostelių linijoms apdoroti.Tačiau, palyginti su storesnėmis grandinės medžiagomis, plonesnės grandinės medžiagos yra labiau jautrios vario folijos paviršiaus šiurkštumui, o tai taip pat sukels tam tikrą signalo fazės poslinkį.
Nors mikrojuostos linijos grandinės konfigūracija yra paprasta, mikrojuostos linijos grandinei milimetro bangų juostoje reikia tiksliai kontroliuoti toleranciją.Pavyzdžiui, laidininko plotis, kurį reikia griežtai kontroliuoti, ir kuo didesnis dažnis, tuo griežtesnė bus tolerancija.Todėl mikrojuostos linija milimetrinės bangos dažnių juostoje yra labai jautri apdorojimo technologijos pokyčiams, taip pat medžiagoje esančios dielektrinės medžiagos ir vario storiui, o reikiamo grandinės dydžio tolerancijos reikalavimai yra labai griežti.
Stripline yra patikima grandinės perdavimo linijos technologija, kuri gali atlikti gerą vaidmenį milimetrinių bangų dažnyje.Tačiau, palyginti su mikrojuostos linija, juostos laidininkas yra apsuptas terpės, todėl nėra lengva prijungti jungtį ar kitus įvesties / išvesties prievadus prie juostinės linijos signalui perduoti.Juostinė linija gali būti laikoma plokščiu bendraašiu kabeliu, kuriame laidininkas yra apvyniotas dielektriniu sluoksniu, o po to padengtas sluoksniu.Ši struktūra gali užtikrinti aukštos kokybės grandinės izoliacijos efektą, išlaikant signalo sklidimą grandinės medžiagoje (o ne supančioje ore).Elektromagnetinė banga visada sklinda per grandinės medžiagą.Juostinė grandinė gali būti imituojama pagal grandinės medžiagos charakteristikas, neatsižvelgiant į elektromagnetinės bangos įtaką ore.Tačiau grandinės laidininkas, apsuptas terpės, yra pažeidžiamas apdorojimo technologijos pokyčių, o signalo tiekimo iššūkiai apsunkina juostos liniją, ypač esant mažesniam jungties dydžiui esant milimetrinių bangų dažniui.Todėl, išskyrus kai kurias automobilių radaruose naudojamas grandines, juostinės linijos paprastai nenaudojamos milimetrinių bangų grandinėse.
Kadangi ore yra tam tikras elektromagnetinės energijos laipsnis, mikrojuostos linijos grandinė spinduliuos į orą, panašiai kaip antena.Tai sukels nereikalingus spinduliuotės nuostolius mikrojuostos linijos grandinėje, o nuostoliai didės didėjant dažniui, o tai taip pat kelia iššūkių grandinių projektuotojams, kurie tiria mikrojuostos liniją, kad apribotų grandinės spinduliuotės nuostolius.Siekiant sumažinti spinduliuotės nuostolius, mikrojuostos linijos gali būti pagamintos iš grandinės medžiagų, kurių Dk vertės yra didesnės.Tačiau Dk padidėjimas sulėtins elektromagnetinių bangų sklidimo greitį (oro atžvilgiu), sukeldamas signalo fazės poslinkį.Kitas būdas yra sumažinti spinduliuotės nuostolius naudojant plonesnes grandinės medžiagas mikrojuostelių linijoms apdoroti.Tačiau, palyginti su storesnėmis grandinės medžiagomis, plonesnės grandinės medžiagos yra labiau jautrios vario folijos paviršiaus šiurkštumui, o tai taip pat sukels tam tikrą signalo fazės poslinkį.
Nors mikrojuostos linijos grandinės konfigūracija yra paprasta, mikrojuostos linijos grandinei milimetro bangų juostoje reikia tiksliai kontroliuoti toleranciją.Pavyzdžiui, laidininko plotis, kurį reikia griežtai kontroliuoti, ir kuo didesnis dažnis, tuo griežtesnė bus tolerancija.Todėl mikrojuostos linija milimetrinės bangos dažnių juostoje yra labai jautri apdorojimo technologijos pokyčiams, taip pat medžiagoje esančios dielektrinės medžiagos ir vario storiui, o reikiamo grandinės dydžio tolerancijos reikalavimai yra labai griežti.
Stripline yra patikima grandinės perdavimo linijos technologija, kuri gali atlikti gerą vaidmenį milimetrinių bangų dažnyje.Tačiau, palyginti su mikrojuostos linija, juostos laidininkas yra apsuptas terpės, todėl nėra lengva prijungti jungtį ar kitus įvesties / išvesties prievadus prie juostinės linijos signalui perduoti.Juostinė linija gali būti laikoma plokščiu bendraašiu kabeliu, kuriame laidininkas yra apvyniotas dielektriniu sluoksniu, o po to padengtas sluoksniu.Ši struktūra gali užtikrinti aukštos kokybės grandinės izoliacijos efektą, išlaikant signalo sklidimą grandinės medžiagoje (o ne supančioje ore).Elektromagnetinė banga visada sklinda per grandinės medžiagą.Juostinė grandinė gali būti imituojama pagal grandinės medžiagos charakteristikas, neatsižvelgiant į elektromagnetinės bangos įtaką ore.Tačiau grandinės laidininkas, apsuptas terpės, yra pažeidžiamas apdorojimo technologijos pokyčių, o signalo tiekimo iššūkiai apsunkina juostos liniją, ypač esant mažesniam jungties dydžiui esant milimetrinių bangų dažniui.Todėl, išskyrus kai kurias automobilių radaruose naudojamas grandines, juostinės linijos paprastai nenaudojamos milimetrinių bangų grandinėse.
2 pav. GCPW grandinės laidininko konstrukcija ir modeliavimas yra stačiakampio formos (viršuje pateiktas paveikslėlis), tačiau laidininkas yra paverstas trapecija (paveikslėlyje žemiau), kuri turės skirtingą poveikį milimetrinės bangos dažniui.
Daugelyje naujų milimetrinių bangų grandinės programų, kurios yra jautrios signalo fazės atsakui (pvz., Automobilių radaras), fazių nenuoseklumo priežastys turėtų būti sumažintos.Milimetrinės bangos dažnio GCPW grandinė yra pažeidžiama medžiagų ir apdorojimo technologijos pokyčių, įskaitant medžiagos Dk vertės ir pagrindo storio pokyčius.Antra, grandinės veikimą gali paveikti vario laidininko storis ir vario folijos paviršiaus šiurkštumas.Todėl vario laidininko storis turi būti griežtai ribojamas, o vario folijos paviršiaus šiurkštumas turėtų būti sumažintas.Trečia, GCPW grandinės paviršiaus dangos pasirinkimas taip pat gali turėti įtakos grandinės milimetrinės bangos veikimui.Pavyzdžiui, grandinėje, kurioje naudojamas cheminis nikelio auksas, nikelio nuostoliai yra didesni nei vario, o nikeliu padengtas paviršiaus sluoksnis padidins GCPW arba mikrojuostos linijos praradimą (3 pav.).Galiausiai, dėl mažo bangos ilgio, dangos storio pasikeitimas taip pat sukels fazės atsako pasikeitimą, o GCPW įtaka yra didesnė nei mikrojuostos linijos.
3 pav. Paveikslėlyje parodytoje mikrojuostelėje ir GCPW grandinėje naudojama ta pati grandinės medžiaga (Rogers'o 8 mil storio RO4003C™ laminatas), ENIG įtaka GCPW grandinei yra daug didesnė nei mikrojuostos linijai esant milimetrinių bangų dažniui.
Paskelbimo laikas: 2022-10-05
