Die seinfrekwensie in die toepassing van motorradar wissel tussen 30 en 300 GHz, selfs so laag as 24 GHz.Met behulp van verskillende stroombaanfunksies word hierdie seine deur verskillende transmissielyntegnologieë soos mikrostrooklyne, strooklyne, substraatgeïntegreerde golfleier (SIW) en gegronde koplanêre golfleier (GCPW) oorgedra.Hierdie transmissielyntegnologieë (Fig. 1) word gewoonlik by mikrogolffrekwensies gebruik, en soms by millimetergolffrekwensies.Kringlaminaatmateriaal wat spesiaal vir hierdie hoëfrekwensietoestand gebruik word, word vereis.Mikrostrooklyn, as die eenvoudigste en mees algemeen gebruikte transmissielynstroombaantegnologie, kan 'n hoë kringkwalifikasiekoers behaal deur gebruik te maak van konvensionele kringverwerkingstegnologie.Maar wanneer die frekwensie tot die millimetergolffrekwensie verhoog word, is dit dalk nie die beste kringtransmissielyn nie.Elke transmissielyn het sy eie voordele en nadele.Byvoorbeeld, hoewel die mikrostrooklyn maklik is om te verwerk, moet dit die probleem van hoë stralingsverlies oplos wanneer dit by die millimetergolffrekwensie gebruik word.
Figuur 1 Wanneer oorgeskakel word na millimetergolffrekwensie, moet mikrogolfbaanontwerpers die keuse van ten minste vier transmissielyntegnologieë by mikrogolffrekwensie in die gesig staar.
Alhoewel die oop struktuur van mikrostrooklyn gerieflik is vir fisiese verbinding, sal dit ook probleme by hoër frekwensies veroorsaak.In die mikrostrook transmissielyn versprei elektromagnetiese (EM) golwe deur die geleier van die stroombaanmateriaal en die diëlektriese substraat, maar sommige elektromagnetiese golwe versprei deur die omringende lug.As gevolg van die lae Dk-waarde van lug, is die effektiewe Dk-waarde van die stroombaan laer as dié van die stroombaanmateriaal, wat in stroombaansimulasie in ag geneem moet word.In vergelyking met lae Dk, is stroombane gemaak van hoë Dk-materiale geneig om die transmissie van elektromagnetiese golwe te verhinder en die voortplantingstempo te verminder.Daarom word lae Dk stroombaanmateriaal gewoonlik in millimetergolfbane gebruik.
Omdat daar 'n sekere mate van elektromagnetiese energie in die lug is, sal die mikrostrooklynkring na buite in die lug uitstraal, soortgelyk aan 'n antenna.Dit sal onnodige stralingsverlies aan die mikrostrooklynkring veroorsaak, en die verlies sal toeneem met die toename in frekwensie, wat ook uitdagings bring vir die stroombaanontwerpers wat die mikrostrooklyn bestudeer om die stroombaanbestralingsverlies te beperk.Om die stralingsverlies te verminder, kan mikrostrooklyne vervaardig word met stroombaanmateriaal met hoër Dk-waardes.Die toename van Dk sal egter die elektromagnetiese golfvoortplantingstempo (relatief tot die lug) vertraag, wat die seinfaseverskuiwing veroorsaak.Nog 'n metode is om die stralingsverlies te verminder deur dunner stroombaanmateriaal te gebruik om mikrostrooklyne te verwerk.In vergelyking met dikker stroombaanmateriale is dunner stroombaanmateriale egter meer vatbaar vir die invloed van koperfoelie-oppervlakruwheid, wat ook 'n sekere seinfaseverskuiwing sal veroorsaak.
Alhoewel die konfigurasie van die mikrostrooklynkring eenvoudig is, benodig die mikrostrooklynkring in die millimetergolfband presiese toleransiebeheer.Byvoorbeeld, die geleierwydte wat streng beheer moet word, en hoe hoër die frekwensie, hoe strenger sal die toleransie wees.Daarom is die mikrostrooklyn in die millimetergolffrekwensieband baie sensitief vir die verandering van verwerkingstegnologie, sowel as die dikte van die diëlektriese materiaal en koper in die materiaal, en die toleransievereistes vir die vereiste stroombaangrootte is baie streng.
Stripline is 'n betroubare kring transmissielyn tegnologie, wat 'n goeie rol kan speel in millimeter golf frekwensie.In vergelyking met die mikrostrooklyn word die strooklyngeleier egter deur die medium omring, dus is dit nie maklik om die konneksie of ander inset-/uitsetpoorte aan die strooklyn te koppel vir seinoordrag nie.Die strooklyn kan beskou word as 'n soort plat koaksiale kabel, waarin die geleier deur 'n diëlektriese laag toegedraai word en dan deur 'n stratum bedek word.Hierdie struktuur kan 'n hoë-gehalte stroombaan-isolasie-effek bied, terwyl die seinvoortplanting in die stroombaanmateriaal gehou word (eerder as in die omliggende lug).Die elektromagnetiese golf versprei altyd deur die stroombaanmateriaal.Die strooklynkring kan nageboots word volgens die eienskappe van die stroombaanmateriaal, sonder om die invloed van elektromagnetiese golf in die lug in ag te neem.Die stroombaangeleier omring deur die medium is egter kwesbaar vir veranderinge in verwerkingstegnologie, en die uitdagings van seinvoeding maak dit moeilik vir die strooklyn om die hoof te bied, veral onder die toestand van kleiner konneksiegrootte by millimetergolffrekwensie.Daarom, behalwe vir sommige stroombane wat in motorradars gebruik word, word strooklyne gewoonlik nie in millimetergolfbane gebruik nie.
Omdat daar 'n sekere mate van elektromagnetiese energie in die lug is, sal die mikrostrooklynkring na buite in die lug uitstraal, soortgelyk aan 'n antenna.Dit sal onnodige stralingsverlies aan die mikrostrooklynkring veroorsaak, en die verlies sal toeneem met die toename in frekwensie, wat ook uitdagings bring vir die stroombaanontwerpers wat die mikrostrooklyn bestudeer om die stroombaanbestralingsverlies te beperk.Om die stralingsverlies te verminder, kan mikrostrooklyne vervaardig word met stroombaanmateriaal met hoër Dk-waardes.Die toename van Dk sal egter die elektromagnetiese golfvoortplantingstempo (relatief tot die lug) vertraag, wat die seinfaseverskuiwing veroorsaak.Nog 'n metode is om die stralingsverlies te verminder deur dunner stroombaanmateriaal te gebruik om mikrostrooklyne te verwerk.In vergelyking met dikker stroombaanmateriale is dunner stroombaanmateriale egter meer vatbaar vir die invloed van koperfoelie-oppervlakruwheid, wat ook 'n sekere seinfaseverskuiwing sal veroorsaak.
Alhoewel die konfigurasie van die mikrostrooklynkring eenvoudig is, benodig die mikrostrooklynkring in die millimetergolfband presiese toleransiebeheer.Byvoorbeeld, die geleierwydte wat streng beheer moet word, en hoe hoër die frekwensie, hoe strenger sal die toleransie wees.Daarom is die mikrostrooklyn in die millimetergolffrekwensieband baie sensitief vir die verandering van verwerkingstegnologie, sowel as die dikte van die diëlektriese materiaal en koper in die materiaal, en die toleransievereistes vir die vereiste stroombaangrootte is baie streng.
Stripline is 'n betroubare kring transmissielyn tegnologie, wat 'n goeie rol kan speel in millimeter golf frekwensie.In vergelyking met die mikrostrooklyn word die strooklyngeleier egter deur die medium omring, dus is dit nie maklik om die konneksie of ander inset-/uitsetpoorte aan die strooklyn te koppel vir seinoordrag nie.Die strooklyn kan beskou word as 'n soort plat koaksiale kabel, waarin die geleier deur 'n diëlektriese laag toegedraai word en dan deur 'n stratum bedek word.Hierdie struktuur kan 'n hoë-gehalte stroombaan-isolasie-effek bied, terwyl die seinvoortplanting in die stroombaanmateriaal gehou word (eerder as in die omliggende lug).Die elektromagnetiese golf versprei altyd deur die stroombaanmateriaal.Die strooklynkring kan nageboots word volgens die eienskappe van die stroombaanmateriaal, sonder om die invloed van elektromagnetiese golf in die lug in ag te neem.Die stroombaangeleier omring deur die medium is egter kwesbaar vir veranderinge in verwerkingstegnologie, en die uitdagings van seinvoeding maak dit moeilik vir die strooklyn om die hoof te bied, veral onder die toestand van kleiner konneksiegrootte by millimetergolffrekwensie.Daarom, behalwe vir sommige stroombane wat in motorradars gebruik word, word strooklyne gewoonlik nie in millimetergolfbane gebruik nie.
Figuur 2 Die ontwerp en simulasie van die GCPW-kringgeleier is reghoekig (bostaande figuur), maar die geleier word in 'n trapesium (onder figuur) verwerk, wat verskillende effekte op die millimetergolffrekwensie sal hê.
Vir baie opkomende millimetergolfbaantoepassings wat sensitief is vir seinfasereaksie (soos motorradar), moet die oorsake van fase-inkonsekwentheid tot die minimum beperk word.Die millimetergolffrekwensie GCPW-kring is kwesbaar vir veranderinge in materiale en verwerkingstegnologie, insluitend veranderinge in materiaal Dk-waarde en substraatdikte.Tweedens kan die stroombaanprestasie beïnvloed word deur die dikte van kopergeleier en die oppervlakruwheid van koperfoelie.Daarom moet die dikte van kopergeleier binne 'n streng toleransie gehou word, en die oppervlakruwheid van koperfoelie moet tot die minimum beperk word.Derdens kan die keuse van oppervlakbedekking op GCPW-kring ook die millimetergolfprestasie van die stroombaan beïnvloed.Byvoorbeeld, die stroombaan wat chemiese nikkelgoud gebruik, het meer nikkelverlies as koper, en die vernikkelde oppervlaklaag sal die verlies aan GCPW of mikrostrooklyn verhoog (Figuur 3).Ten slotte, as gevolg van die klein golflengte, sal die verandering van laagdikte ook die verandering van faserespons veroorsaak, en die invloed van GCPW is groter as dié van mikrostrooklyn.
Figuur 3 Die mikrostrooklyn en GCPW-kring wat in die figuur getoon word, gebruik dieselfde stroombaanmateriaal (Rogers se 8mil dik RO4003C ™ Laminaat), die invloed van ENIG op GCPW-kring is veel groter as dié op mikrostrooklyn by millimetergolffrekwensie.
Postyd: Okt-05-2022
