A frequenza di u signale in l'applicazione di u radar di l'automobile varieghja trà 30 è 300 GHz, ancu finu à 24 GHz.Cù l'aiutu di diverse funzioni di circuitu, sti segnali sò trasmessi attraversu diverse tecnulugia di linea di trasmissione, cum'è linee microstrip, linee di striscia, guida d'onda integrata in sustrato (SIW) è guida d'onda coplanare in terra (GCPW).Sti tecnulugii di linea di trasmissione (Fig. 1) sò generalmente utilizati à frequenze di micru, è à volte à frequenze d'onda millimetriche.I materiali laminati di circuitu utilizati apposta per sta cundizione d'alta frequenza sò richiesti.A linea Microstrip, cum'è a tecnulugia di circuitu di linea di trasmissione più simplice è comunmente usata, pò ottene un altu tassu di qualificazione di u circuitu utilizendu a tecnulugia di trasfurmazioni di circuiti cunvinziunali.Ma quandu a frequenza hè elevata à a frequenza di l'onda millimetrica, pò esse micca a megliu linea di trasmissione di circuitu.Ogni linea di trasmissione hà i so vantaghji è svantaghji.Per esempiu, ancu s'è a linea di microstrip hè faciule da processà, deve risolve u prublema di a perdita di radiazione alta quandu s'utilice à a freccia d'onda millimetrica.
Figura 1 Quandu passanu à a frequenza di l'onda millimetrica, i disegnatori di circuiti di microonde anu da affruntà a scelta di almenu quattru tecnulugia di linea di trasmissione à a frequenza di microonde
Ancu se a struttura aperta di a linea di microstrip hè cunvene per a cunnessione fisica, ancu pruvucarà alcuni prublemi à frequenze più alte.In a linea di trasmissione microstrip, l'onda elettromagnetica (EM) si propaga per u cunduttore di u materiale di u circuitu è u sustrato dielettricu, ma alcune onde elettromagnetiche si propaganu per l'aria circundante.A causa di u valore Dk bassu di l'aria, u valore Dk efficace di u circuitu hè più bassu di quellu di u materiale di u circuitu, chì deve esse cunsideratu in a simulazione di circuitu.In cunfrontu cù a bassa Dk, i circuiti fatti di materiali d'alta Dk tendenu à impedisce a trasmissione di l'onda elettromagnetica è riduce a velocità di propagazione.Dunque, i materiali di circuitu di bassa Dk sò generalmente usati in circuiti d'onda millimetrica.
Perchè ci hè un certu gradu di energia elettromagnetica in l'aria, u circuitu di linea microstrip irradiarà in l'aria, simile à una antenna.Questu pruvucarà a perdita di radiazione innecessaria à u circuitu di a linea di microstrip, è a perdita cresce cù l'aumentu di a frequenza, chì porta ancu sfide à i diseggiani di u circuitu chì studianu a linea di microstrip per limità a perdita di radiazione di u circuitu.Per riduce a perdita di radiazione, e linee microstrip ponu esse fabbricate cù materiali di circuitu cù valori Dk più alti.Tuttavia, l'aumentu di Dk rallentarà a velocità di propagazione di l'onda elettromagnetica (relativa à l'aria), pruvucannu u cambiamentu di fase di u signale.Un altru mètudu hè di riduce a perdita di radiazione utilizendu materiali di circuitu più sottili per processà e linee di microstrip.Tuttavia, paragunatu à i materiali di circuiti più grossi, i materiali di circuiti più sottili sò più suscettibili à l'influenza di a rugosità di a superficia di a foglia di rame, chì pruvucarà ancu un certu cambiamentu di fase di u segnu.
Ancu s'è a cunfigurazione di u circuitu di linea microstrip hè simplice, u circuitu di linea microstrip in a banda d'onda millimetrica necessita un cuntrollu precisu di tolleranza.Per esempiu, a larghezza di u cunduttore chì deve esse strettamente cuntrullata, è più altu hè a freccia, u più strettu a tolleranza serà.Per quessa, a linea di microstrip in a banda di frequenza d'onda millimetrica hè assai sensibile à u cambiamentu di a tecnulugia di trasfurmazioni, è ancu u grossu di u materiale dielettricu è u ramu in u materiale, è i requisiti di tolleranza per a dimensione di u circuitu necessariu sò assai stretti.
Stripline hè una tecnulugia di linea di trasmissione di circuitu affidabile, chì pò ghjucà un bonu rolu in a frequenza di l'onda millimetrica.In ogni casu, cumparatu cù a linea di microstrip, u cunduttore di stripline hè circundatu da u mediu, per quessa, ùn hè micca faciule per cunnette u connettore o altri porti di input / output à a stripline per a trasmissione di signale.A stripline pò esse cunsiderata cum'è una spezia di cable coaxial flat, in quale u cunduttore hè impannillatu da una capa dielettrica è poi coperta da un stratum.Sta struttura pò furnisce un effettu di isolamentu di circuitu d'alta qualità, mentre mantene a propagazione di u signale in u materiale di u circuitu (piuttostu cà in l'aria circundante).L'onda elettromagnetica si propaga sempre à traversu u materiale di u circuitu.U circuitu di stripline pò esse simulatu secondu e caratteristiche di u materiale di u circuitu, senza cunsiderà l'influenza di l'onda elettromagnetica in l'aria.In ogni casu, u cunduttore di circuitu circundatu da u mediu hè vulnerabile à i cambiamenti in a tecnulugia di trasfurmazioni, è e sfide di l'alimentazione di u signale facenu difficiule per a stripline di affruntà, soprattuttu sottu a cundizione di dimensioni di connettori più chjuche à frequenza d'onda millimetrica.Dunque, eccettu per certi circuiti utilizati in i radar di l'automobile, i striplines sò generalmente micca usati in i circuiti d'onda millimetrica.
Perchè ci hè un certu gradu di energia elettromagnetica in l'aria, u circuitu di linea microstrip irradiarà in l'aria, simile à una antenna.Questu pruvucarà a perdita di radiazione innecessaria à u circuitu di a linea di microstrip, è a perdita cresce cù l'aumentu di a frequenza, chì porta ancu sfide à i diseggiani di u circuitu chì studianu a linea di microstrip per limità a perdita di radiazione di u circuitu.Per riduce a perdita di radiazione, e linee microstrip ponu esse fabbricate cù materiali di circuitu cù valori Dk più alti.Tuttavia, l'aumentu di Dk rallentarà a velocità di propagazione di l'onda elettromagnetica (relativa à l'aria), pruvucannu u cambiamentu di fase di u signale.Un altru mètudu hè di riduce a perdita di radiazione utilizendu materiali di circuitu più sottili per processà e linee di microstrip.Tuttavia, paragunatu à i materiali di circuiti più grossi, i materiali di circuiti più sottili sò più suscettibili à l'influenza di a rugosità di a superficia di a foglia di rame, chì pruvucarà ancu un certu cambiamentu di fase di u segnu.
Ancu s'è a cunfigurazione di u circuitu di linea microstrip hè simplice, u circuitu di linea microstrip in a banda d'onda millimetrica necessita un cuntrollu precisu di tolleranza.Per esempiu, a larghezza di u cunduttore chì deve esse strettamente cuntrullata, è più altu hè a freccia, u più strettu a tolleranza serà.Per quessa, a linea di microstrip in a banda di frequenza d'onda millimetrica hè assai sensibile à u cambiamentu di a tecnulugia di trasfurmazioni, è ancu u grossu di u materiale dielettricu è u ramu in u materiale, è i requisiti di tolleranza per a dimensione di u circuitu necessariu sò assai stretti.
Stripline hè una tecnulugia di linea di trasmissione di circuitu affidabile, chì pò ghjucà un bonu rolu in a frequenza di l'onda millimetrica.In ogni casu, cumparatu cù a linea di microstrip, u cunduttore di stripline hè circundatu da u mediu, per quessa, ùn hè micca faciule per cunnette u connettore o altri porti di input / output à a stripline per a trasmissione di signale.A stripline pò esse cunsiderata cum'è una spezia di cable coaxial flat, in quale u cunduttore hè impannillatu da una capa dielettrica è poi coperta da un stratum.Sta struttura pò furnisce un effettu di isolamentu di circuitu d'alta qualità, mentre mantene a propagazione di u signale in u materiale di u circuitu (piuttostu cà in l'aria circundante).L'onda elettromagnetica si propaga sempre à traversu u materiale di u circuitu.U circuitu di stripline pò esse simulatu secondu e caratteristiche di u materiale di u circuitu, senza cunsiderà l'influenza di l'onda elettromagnetica in l'aria.In ogni casu, u cunduttore di circuitu circundatu da u mediu hè vulnerabile à i cambiamenti in a tecnulugia di trasfurmazioni, è e sfide di l'alimentazione di u signale facenu difficiule per a stripline di affruntà, soprattuttu sottu a cundizione di dimensioni di connettori più chjuche à frequenza d'onda millimetrica.Dunque, eccettu per certi circuiti utilizati in i radar di l'automobile, i striplines sò generalmente micca usati in i circuiti d'onda millimetrica.
Figura 2 U disignu è a simulazione di u cunduttore di u circuitu GCPW hè rettangulare (figura sopra), ma u cunduttore hè trasfurmatu in un trapeziu (figura sottu), chì avarà effetti diffirenti nantu à a freccia di l'onda millimetrica.
Per parechje applicazioni emergenti di circuitu d'onda millimetrica chì sò sensibili à a risposta di a fase di signale (cum'è u radar di l'automobile), e cause di l'incoerenza di fase deve esse minimizzata.U circuitu GCPW di frequenza d'onda millimetrica hè vulnerabile à i cambiamenti in i materiali è a tecnulugia di trasfurmazioni, cumprese i cambiamenti in u valore Dk di u materiale è u spessore di u sustrato.Siconda, a prestazione di u circuitu pò esse affettata da u grossu di u cunduttore di rame è a rugosità di a superficia di a lamina di rame.Per quessa, u spessore di u cunduttore di rame deve esse mantinutu in una tolleranza stretta, è a rugosità di a superficia di a foglia di rame deve esse minimizzata.In terzu, l'scelta di u revestimentu di a superficia nantu à u circuitu GCPW pò ancu influenzà a prestazione di l'onda millimetrica di u circuitu.Per esempiu, u circuitu chì utilizeghja l'oru di nichel chimicu hà più perdita di nichel chì u ramu, è a capa di superficia nichelata aumenterà a perdita di GCPW o linea di microstrip (Figura 3).Infine, per via di a piccula lunghezza d'onda, u cambiamentu di u spessore di u revestimentu pruvucarà ancu u cambiamentu di a risposta di fase, è l'influenza di GCPW hè più grande di quella di a linea microstrip.
Figura 3 A linea di microstrip è u circuitu GCPW mostratu in a figura utilizanu u stessu materiale di circuitu (Rogers' 8mil thick RO4003C ™ Laminate), l'influenza di ENIG nantu à u circuitu GCPW hè assai più grande di quella nantu à a linea microstrip à frequenza d'onda millimetrica.
Tempu di pubblicazione: 05-oct-2022
