Mae amlder signal wrth gymhwyso radar modurol yn amrywio rhwng 30 a 300 GHz, hyd yn oed mor isel â 24 GHz.Gyda chymorth gwahanol swyddogaethau cylched, trosglwyddir y signalau hyn trwy wahanol dechnolegau llinellau trawsyrru megis llinellau microstrip, llinellau stribed, canllaw tonnau integredig swbstrad (SIW) a thonfedd coplanar wedi'i seilio (GCPW).Mae'r technolegau llinell trawsyrru hyn (Ffig. 1) yn cael eu defnyddio fel arfer ar amleddau microdon, ac weithiau ar amleddau tonnau milimetr.Mae angen deunyddiau lamineiddio cylched a ddefnyddir yn arbennig ar gyfer y cyflwr amledd uchel hwn.Gall llinell microstrip, fel y dechnoleg cylched llinell drosglwyddo symlaf a mwyaf cyffredin a ddefnyddir, gyflawni cyfradd cymhwyster cylched uchel trwy ddefnyddio technoleg prosesu cylched confensiynol.Ond pan fydd yr amlder yn cael ei godi i amlder tonnau milimetr, efallai nad dyma'r llinell drosglwyddo cylched orau.Mae gan bob llinell drosglwyddo ei fanteision a'i anfanteision ei hun.Er enghraifft, er bod y llinell microstrip yn hawdd i'w phrosesu, rhaid iddo ddatrys y broblem o golled ymbelydredd uchel pan gaiff ei ddefnyddio ar amlder tonnau milimetr.
Ffigur 1 Wrth drosglwyddo i amledd tonnau milimetr, mae angen i ddylunwyr cylchedau microdon wynebu'r dewis o bedwar technoleg llinell drosglwyddo o leiaf ar amlder microdon
Er bod strwythur agored llinell microstrip yn gyfleus ar gyfer cysylltiad corfforol, bydd hefyd yn achosi rhai problemau ar amleddau uwch.Yn y llinell drosglwyddo microstrip, mae tonnau electromagnetig (EM) yn ymledu trwy ddargludydd y deunydd cylched a'r swbstrad dielectrig, ond mae rhai tonnau electromagnetig yn ymledu trwy'r aer amgylchynol.Oherwydd gwerth Dk isel yr aer, mae gwerth Dk effeithiol y gylched yn is na'r deunydd cylched, y mae'n rhaid ei ystyried mewn efelychiad cylched.O'i gymharu â Dk isel, mae cylchedau a wneir o ddeunyddiau Dk uchel yn tueddu i rwystro trosglwyddo tonnau electromagnetig a lleihau'r gyfradd lluosogi.Felly, defnyddir deunyddiau cylched Dk isel fel arfer mewn cylchedau tonnau milimetr.
Oherwydd bod rhywfaint o egni electromagnetig yn yr awyr, bydd y gylched llinell microstrip yn pelydru allan i'r awyr, yn debyg i antena.Bydd hyn yn achosi colled ymbelydredd diangen i'r cylched llinell microstrip, a bydd y golled yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn amlder, sydd hefyd yn dod â heriau i'r dylunwyr cylched sy'n astudio'r llinell microstrip i gyfyngu ar y golled ymbelydredd cylched.Er mwyn lleihau'r golled ymbelydredd, gellir gwneud llinellau microstrip gyda deunyddiau cylched â gwerthoedd Dk uwch.Fodd bynnag, bydd y cynnydd o Dk yn arafu cyfradd lluosogi tonnau electromagnetig (o'i gymharu â'r aer), gan achosi newid cyfnod y signal.Dull arall yw lleihau'r golled ymbelydredd trwy ddefnyddio deunyddiau cylched teneuach i brosesu llinellau microstrip.Fodd bynnag, o'i gymharu â deunyddiau cylched mwy trwchus, mae deunyddiau cylched teneuach yn fwy agored i ddylanwad garwedd wyneb ffoil copr, a fydd hefyd yn achosi symudiad cyfnod signal penodol.
Er bod cyfluniad y gylched llinell microstrip yn syml, mae angen rheolaeth goddefgarwch manwl gywir ar y gylched llinell microstrip yn y band tonnau milimedr.Er enghraifft, lled y dargludydd y mae angen ei reoli'n llym, a pho uchaf yw'r amlder, y mwyaf llym fydd y goddefgarwch.Felly, mae'r llinell microstrip yn y band amlder tonnau milimetr yn sensitif iawn i newid technoleg prosesu, yn ogystal â thrwch y deunydd dielectrig a chopr yn y deunydd, ac mae'r gofynion goddefgarwch ar gyfer y maint cylched gofynnol yn llym iawn.
Mae Stripline yn dechnoleg llinell drosglwyddo cylched ddibynadwy, a all chwarae rhan dda yn amlder tonnau milimetr.Fodd bynnag, o'i gymharu â'r llinell microstrip, mae'r cyfrwng wedi'i amgylchynu gan y dargludydd stripline, felly nid yw'n hawdd cysylltu'r cysylltydd neu borthladdoedd mewnbwn / allbwn eraill â'r llinell strip ar gyfer trosglwyddo signal.Gellir ystyried y stribed yn fath o gebl cyfechelog gwastad, lle mae'r dargludydd wedi'i lapio gan haen dielectrig ac yna'n cael ei orchuddio â haen.Gall y strwythur hwn ddarparu effaith ynysu cylched o ansawdd uchel, tra'n cadw'r lluosogiad signal yn y deunydd cylched (yn hytrach nag yn yr aer o'i amgylch).Mae'r don electromagnetig bob amser yn lluosogi trwy'r deunydd cylched.Gellir efelychu'r cylched stripline yn ôl nodweddion y deunydd cylched, heb ystyried dylanwad tonnau electromagnetig yn yr awyr.Fodd bynnag, mae'r dargludydd cylched sydd wedi'i amgylchynu gan y cyfrwng yn agored i newidiadau mewn technoleg prosesu, ac mae heriau bwydo signal yn ei gwneud hi'n anodd i'r stribedi ymdopi, yn enwedig o dan gyflwr maint cysylltydd llai ar amlder tonnau milimetr.Felly, ac eithrio rhai cylchedau a ddefnyddir mewn radar modurol, ni ddefnyddir striplines fel arfer mewn cylchedau tonnau milimetr.
Oherwydd bod rhywfaint o egni electromagnetig yn yr awyr, bydd y gylched llinell microstrip yn pelydru allan i'r awyr, yn debyg i antena.Bydd hyn yn achosi colled ymbelydredd diangen i'r cylched llinell microstrip, a bydd y golled yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn amlder, sydd hefyd yn dod â heriau i'r dylunwyr cylched sy'n astudio'r llinell microstrip i gyfyngu ar y golled ymbelydredd cylched.Er mwyn lleihau'r golled ymbelydredd, gellir gwneud llinellau microstrip gyda deunyddiau cylched â gwerthoedd Dk uwch.Fodd bynnag, bydd y cynnydd o Dk yn arafu cyfradd lluosogi tonnau electromagnetig (o'i gymharu â'r aer), gan achosi newid cyfnod y signal.Dull arall yw lleihau'r golled ymbelydredd trwy ddefnyddio deunyddiau cylched teneuach i brosesu llinellau microstrip.Fodd bynnag, o'i gymharu â deunyddiau cylched mwy trwchus, mae deunyddiau cylched teneuach yn fwy agored i ddylanwad garwedd wyneb ffoil copr, a fydd hefyd yn achosi symudiad cyfnod signal penodol.
Er bod cyfluniad y gylched llinell microstrip yn syml, mae angen rheolaeth goddefgarwch manwl gywir ar y gylched llinell microstrip yn y band tonnau milimedr.Er enghraifft, lled y dargludydd y mae angen ei reoli'n llym, a pho uchaf yw'r amlder, y mwyaf llym fydd y goddefgarwch.Felly, mae'r llinell microstrip yn y band amlder tonnau milimetr yn sensitif iawn i newid technoleg prosesu, yn ogystal â thrwch y deunydd dielectrig a chopr yn y deunydd, ac mae'r gofynion goddefgarwch ar gyfer y maint cylched gofynnol yn llym iawn.
Mae Stripline yn dechnoleg llinell drosglwyddo cylched ddibynadwy, a all chwarae rhan dda yn amlder tonnau milimetr.Fodd bynnag, o'i gymharu â'r llinell microstrip, mae'r cyfrwng wedi'i amgylchynu gan y dargludydd stripline, felly nid yw'n hawdd cysylltu'r cysylltydd neu borthladdoedd mewnbwn / allbwn eraill â'r llinell strip ar gyfer trosglwyddo signal.Gellir ystyried y stribed yn fath o gebl cyfechelog gwastad, lle mae'r dargludydd wedi'i lapio gan haen dielectrig ac yna'n cael ei orchuddio â haen.Gall y strwythur hwn ddarparu effaith ynysu cylched o ansawdd uchel, tra'n cadw'r lluosogiad signal yn y deunydd cylched (yn hytrach nag yn yr aer o'i amgylch).Mae'r don electromagnetig bob amser yn lluosogi trwy'r deunydd cylched.Gellir efelychu'r cylched stripline yn ôl nodweddion y deunydd cylched, heb ystyried dylanwad tonnau electromagnetig yn yr awyr.Fodd bynnag, mae'r dargludydd cylched sydd wedi'i amgylchynu gan y cyfrwng yn agored i newidiadau mewn technoleg prosesu, ac mae heriau bwydo signal yn ei gwneud hi'n anodd i'r stribedi ymdopi, yn enwedig o dan gyflwr maint cysylltydd llai ar amlder tonnau milimetr.Felly, ac eithrio rhai cylchedau a ddefnyddir mewn radar modurol, ni ddefnyddir striplines fel arfer mewn cylchedau tonnau milimetr.
Ffigur 2 Mae dyluniad ac efelychiad dargludydd cylched GCPW yn hirsgwar (ffigur uchod), ond mae'r dargludydd yn cael ei brosesu i mewn i trapesoid (ffigur islaw), a fydd yn cael effeithiau gwahanol ar amledd tonnau milimetr.
Ar gyfer llawer o gymwysiadau cylched tonnau milimetr sy'n dod i'r amlwg sy'n sensitif i ymateb cyfnod signal (fel radar modurol), dylid lleihau achosion anghysondeb cam.Mae cylched GCPW amledd tonnau milimetr yn agored i newidiadau mewn deunyddiau a thechnoleg prosesu, gan gynnwys newidiadau mewn gwerth Dk deunydd a thrwch swbstrad.Yn ail, efallai y bydd trwch y dargludydd copr a garwedd wyneb ffoil copr yn effeithio ar berfformiad y gylched.Felly, dylid cadw trwch y dargludydd copr o fewn goddefgarwch llym, a dylid lleihau garwedd wyneb ffoil copr.Yn drydydd, gall y dewis o cotio arwyneb ar gylched GCPW hefyd effeithio ar berfformiad tonnau milimetr y gylched.Er enghraifft, mae gan y gylched sy'n defnyddio aur nicel cemegol fwy o golled nicel na chopr, a bydd yr haen wyneb nicel plated yn cynyddu'r golled o GCPW neu linell microstrip (Ffigur 3).Yn olaf, oherwydd y donfedd fach, bydd newid trwch cotio hefyd yn achosi'r newid yn yr ymateb cyfnod, ac mae dylanwad GCPW yn fwy na dylanwad llinell microstrip.
Ffigur 3 Mae'r llinell microstrip a'r gylched GCPW a ddangosir yn y ffigur yn defnyddio'r un deunydd cylched (Laminate RO4003C ™ 8mil o drwch Rogers), mae dylanwad ENIG ar gylched GCPW yn llawer mwy na'r hyn ar linell microstrip ar amlder tonnau milimetr.
Amser postio: Hydref-05-2022
