Hiểu được sự chuyển đổi từ lò vi sóng sang sóng milimet trong thiết kế PCB

 

Trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử, việc thiết kế các bảng mạch in (PCB) phải đối mặt với nhiều thách thức và biến đổi khi tần số hoạt động tăng lên và sự chuyển đổi từ dải tần số vi sóng sang dải tần số sóng milimet đại diện cho bước ngoặt công nghệ quan trọng .}}}}

Vicwaves thường đề cập đến sóng điện từ với tần số từ 300 MHz đến 30GHz, được sử dụng rộng rãi trong giao tiếp (như radar, giao tiếp vệ tinh), điều hướng và các trường khác . của các cấu trúc như các dòng và dòng microstrip và đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu .}

Mặt khác, sóng milimet là sóng điện từ với tần số dao động từ 30 GHz đến 300GHz . Trong những năm gần đây, chúng đã thu hút sự chú ý đáng kể do các nhu cầu ứng dụng mới nổi lên Các vấn đề mới:

 

1. công nghệ dòng microstrip
Dòng microstrip là một trong những công nghệ đường truyền truyền đơn giản nhất và được sử dụng phổ biến nhất trong các mạch vi sóng, nhờ độ dễ chế tạo và năng suất cao . Có xu hướng hoạt động như ăng -ten, năng lượng tỏa ra không khí xung quanh . Điều này dẫn đến mất tín hiệu không cần thiết, trở nên nghiêm trọng hơn khi tần số tăng . trở nên nghiêm ngặt hơn và độ lệch nhỏ trong quy trình sản xuất có thể gây ra các vấn đề hiệu suất nghiêm trọng .

Thách thức khác nằm ở các đặc điểm lan truyền của sóng điện từ trong mạch microstrip . sóng điện từ không chỉ thông qua vật liệu mạch Mạch . ở tần số sóng milimet, vật liệu mạch có hằng số điện môi thấp hơn thường được ưa thích để giảm mất tín hiệu, nhưng điều này có thể dẫn đến sự lan truyền sóng chậm hơn và dịch pha .}}}}}}}}}}}}}}

 

2. Công nghệ dòng
Dải là một công nghệ mạch đáng tin cậy khác có khả năng hoạt động ở tần số sóng milimet . Nó cung cấp sự cô lập tuyệt vời vì dây dẫn được bao bọc hoàn toàn bởi vật liệu điện môi và mặt phẳng mặt đất . tín hiệu vào mạch do cấu trúc kèm theo của nó .

Tạo các đầu nối cho đầu vào và đầu ra tín hiệu trở nên khó khăn hơn, đặc biệt là ở tần số sóng milimet ., công nghệ này rất nhạy cảm với các biến thể trong quá trình sản xuất, gây khó khăn cho việc đạt được các ứng dụng.

 

3. Chất nền tích hợp WaveGuide (SIW)
Công nghệ ống dẫn sóng tích hợp (SIW) của chất nền đang ngày càng phổ biến trong các ứng dụng sóng milimet, đặc biệt là trong radar ô tô và các hệ thống truyền thông khác . SIW kết hợp các lợi thế của công nghệ ống dẫn sóng và máy tính .

Tuy nhiên, việc sản xuất các mạch SIW đòi hỏi độ chính xác cực cao . Các PTH phải được đặt trong phạm vi dung sai rất chặt chẽ, đặc biệt đối với tần số cao hơn, làm cho quá trình chế tạo khá khó khăn

 

4. Grounded Coplanar WaveGuide (GCPW)
Ống dẫn sóng Coplanar được nối đất (GCPW) là một công nghệ đường truyền đầy hứa hẹn khác cho các mạch sóng milimet . GCPW cũng có thể được sử dụng trong các thiết kế tích hợp trong đó cả hai mạch sóng milimet và tần số thấp hơn được yêu cầu trên cùng một PCB .

Nhưng các mạch GCPW rất nhạy cảm với các biến thể trong quá trình sản xuất, chẳng hạn như thay đổi hằng số điện môi của vật liệu điện môi, độ dày chất nền và độ nhám bề mặt đồng . Độ dày .

 

Những cân nhắc chính trong thiết kế mạch sóng milimet
Khi các ứng dụng mạch sóng milimet như radar ô tô và mạng không dây 5G tiếp tục phát triển, các nhà thiết kế phải xem xét một số yếu tố chính khi chọn vật liệu mạch và công nghệ đường truyền:

 

Dung sai sản xuất:

Các mạch sóng milimet có các yêu cầu dung sai cực kỳ cao đối với chiều rộng dây dẫn, độ dày lớp điện môi và chất lượng bề mặt đồng .

Tính toàn vẹn của tín hiệu: Cần phải giảm thiểu tác động của các yếu tố như mất bức xạ, biến dạng pha và thay đổi hằng số điện môi của vật liệu để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy ở tần số cao .}

Lựa chọn vật liệu: Việc lựa chọn vật liệu PCB rất quan trọng đối với hiệu suất của các mạch sóng milimet . Vật liệu có hằng số điện môi thấp được ưa thích để giảm tổn thất tín hiệu, nhưng tính chất của chúng phải ổn định ở tần số cao .

 

Phần kết luận
Thiết kế của các mạch tần số sóng milimet phải đối mặt với những thách thức duy nhất, nhưng đồng thời, nó mang đến những cơ hội to lớn cho các ứng dụng mới nổi như mạng 5G và hệ thống hỗ trợ trình điều khiển nâng cao (ADA) Lò vi sóng để thiết kế sóng milimet .