Avtomobil radarlarının tətbiqində siqnal tezliyi 30 ilə 300 GHz arasında dəyişir, hətta 24 GHz qədər aşağıdır.Fərqli dövrə funksiyalarının köməyi ilə bu siqnallar mikrozolaqlı xətlər, zolaq xətləri, substrata inteqrasiya edilmiş dalğa ötürücü (SIW) və əsaslı planar dalğa ötürücü (GCPW) kimi müxtəlif ötürmə xətti texnologiyaları vasitəsilə ötürülür.Bu ötürmə xətti texnologiyaları (Şəkil 1) adətən mikrodalğalı tezliklərdə, bəzən isə millimetr dalğa tezliklərində istifadə olunur.Bu yüksək tezlikli vəziyyət üçün xüsusi olaraq istifadə olunan dövrə laminat materialları tələb olunur.Mikrostrip xətti, ən sadə və ən çox istifadə edilən ötürmə xətti dövrə texnologiyası olaraq, ənənəvi dövrə emal texnologiyasından istifadə edərək yüksək dövrə ixtisas dərəcəsinə nail ola bilər.Ancaq tezlik millimetr dalğa tezliyinə qaldırıldıqda, bu, ən yaxşı dövrə ötürmə xətti olmaya bilər.Hər bir ötürmə xəttinin öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var.Məsələn, mikrostrip xəttini emal etmək asan olsa da, millimetr dalğa tezliyində istifadə edildikdə yüksək radiasiya itkisi problemini həll etməlidir.
Şəkil 1 Millimetr dalğa tezliyinə keçərkən, mikrodalğalı sxem dizaynerləri mikrodalğa tezliyində ən azı dörd ötürmə xətti texnologiyasının seçimi ilə üzləşməlidirlər.
Mikrozolaqlı xəttin açıq strukturu fiziki əlaqə üçün əlverişli olsa da, daha yüksək tezliklərdə də bəzi problemlər yaradacaq.Mikrozolaqlı ötürmə xəttində elektromaqnit (EM) dalğaları dövrə materialının keçiricisi və dielektrik substrat vasitəsilə yayılır, lakin bəzi elektromaqnit dalğaları ətrafdakı hava ilə yayılır.Havanın aşağı Dk dəyərinə görə, dövrənin effektiv Dk dəyəri dövrə materialından aşağıdır, dövrə simulyasiyasında nəzərə alınmalıdır.Aşağı Dk ilə müqayisədə, yüksək Dk materiallarından hazırlanmış sxemlər elektromaqnit dalğalarının ötürülməsinə mane olur və yayılma sürətini azaldır.Buna görə də, aşağı Dk dövrə materialları adətən millimetr dalğa sxemlərində istifadə olunur.
Havada müəyyən dərəcədə elektromaqnit enerjisi olduğundan, mikrozolaqlı xətt dövrəsi antena kimi xaricə şüalanacaq.Bu, mikrozolaqlı xətt dövrəsinə lazımsız radiasiya itkisinə səbəb olacaq və itki tezliyin artması ilə artacaq, bu da dövrə radiasiya itkisini məhdudlaşdırmaq üçün mikrozolaq xəttini tədqiq edən sxem dizaynerlərinə çətinliklər gətirir.Radiasiya itkisini azaltmaq üçün mikrozolaqlı xətlər daha yüksək Dk dəyərlərinə malik dövrə materialları ilə hazırlana bilər.Bununla belə, Dk-nin artması elektromaqnit dalğasının yayılma sürətini (havaya nisbətən) ləngidir və siqnal fazasının dəyişməsinə səbəb olur.Başqa bir üsul, mikrozolaqlı xətləri emal etmək üçün daha nazik dövrə materiallarından istifadə etməklə radiasiya itkisini azaltmaqdır.Bununla birlikdə, daha qalın dövrə materialları ilə müqayisədə, daha nazik dövrə materialları mis folqa səthinin pürüzlülüyünün təsirinə daha çox həssasdır, bu da müəyyən bir siqnal fazasının dəyişməsinə səbəb olacaqdır.
Mikrozolaqlı xətt sxeminin konfiqurasiyası sadə olsa da, millimetr dalğa zolağında mikrozolaqlı xətt sxemi dəqiq dözümlülük nəzarətinə ehtiyac duyur.Məsələn, ciddi şəkildə nəzarət edilməli olan dirijorun eni və tezlik nə qədər yüksək olarsa, tolerantlıq daha sərt olacaqdır.Buna görə də, millimetr dalğa tezlik diapazonunda mikrostrip xətti emal texnologiyasının dəyişməsinə, eləcə də materialda dielektrik materialın və misin qalınlığına çox həssasdır və tələb olunan dövrə ölçüsü üçün tolerantlıq tələbləri çox ciddidir.
Stripline millimetr dalğa tezliyində yaxşı rol oynaya bilən etibarlı dövrə ötürmə xətti texnologiyasıdır.Bununla belə, mikrozolaq xətti ilə müqayisədə zolaqlı keçirici mühitlə əhatə olunmuşdur, ona görə də siqnal ötürülməsi üçün konnektoru və ya digər giriş/çıxış portlarını zolaq xəttinə qoşmaq asan deyil.Şerit xətti bir növ düz koaksial kabel kimi qəbul edilə bilər, burada keçirici bir dielektrik təbəqə ilə bükülür və sonra bir təbəqə ilə örtülür.Bu struktur siqnalın yayılmasını dövrə materialında (ətrafdakı havadan çox) saxlayaraq yüksək keyfiyyətli dövrə izolyasiya effektini təmin edə bilir.Elektromaqnit dalğası həmişə dövrə materialı ilə yayılır.Zolaqlı dövrə, havadakı elektromaqnit dalğasının təsirini nəzərə almadan, dövrə materialının xüsusiyyətlərinə görə simulyasiya edilə bilər.Bununla belə, mühitlə əhatə olunmuş dövrə keçiricisi emal texnologiyasındakı dəyişikliklərə qarşı həssasdır və siqnalın ötürülməsi ilə bağlı çətinliklər, xüsusilə millimetr dalğa tezliyində daha kiçik konnektor ölçüsü şəraitində, zolaq xəttinin öhdəsindən gəlməsini çətinləşdirir.Buna görə də, avtomobil radarlarında istifadə olunan bəzi sxemlər istisna olmaqla, millimetr dalğa sxemlərində şerit xətləri adətən istifadə edilmir.
Havada müəyyən dərəcədə elektromaqnit enerjisi olduğundan, mikrozolaqlı xətt dövrəsi antena kimi xaricə şüalanacaq.Bu, mikrozolaqlı xətt dövrəsinə lazımsız radiasiya itkisinə səbəb olacaq və itki tezliyin artması ilə artacaq, bu da dövrə radiasiya itkisini məhdudlaşdırmaq üçün mikrozolaq xəttini tədqiq edən sxem dizaynerlərinə çətinliklər gətirir.Radiasiya itkisini azaltmaq üçün mikrozolaqlı xətlər daha yüksək Dk dəyərlərinə malik dövrə materialları ilə hazırlana bilər.Bununla belə, Dk-nin artması elektromaqnit dalğasının yayılma sürətini (havaya nisbətən) ləngidir və siqnal fazasının dəyişməsinə səbəb olur.Başqa bir üsul, mikrozolaqlı xətləri emal etmək üçün daha nazik dövrə materiallarından istifadə etməklə radiasiya itkisini azaltmaqdır.Bununla birlikdə, daha qalın dövrə materialları ilə müqayisədə, daha nazik dövrə materialları mis folqa səthinin pürüzlülüyünün təsirinə daha çox həssasdır, bu da müəyyən bir siqnal fazasının dəyişməsinə səbəb olacaqdır.
Mikrozolaqlı xətt sxeminin konfiqurasiyası sadə olsa da, millimetr dalğa zolağında mikrozolaqlı xətt sxemi dəqiq dözümlülük nəzarətinə ehtiyac duyur.Məsələn, ciddi şəkildə nəzarət edilməli olan dirijorun eni və tezlik nə qədər yüksək olarsa, tolerantlıq daha sərt olacaqdır.Buna görə də, millimetr dalğa tezlik diapazonunda mikrostrip xətti emal texnologiyasının dəyişməsinə, eləcə də materialda dielektrik materialın və misin qalınlığına çox həssasdır və tələb olunan dövrə ölçüsü üçün tolerantlıq tələbləri çox ciddidir.
Stripline millimetr dalğa tezliyində yaxşı rol oynaya bilən etibarlı dövrə ötürmə xətti texnologiyasıdır.Bununla belə, mikrozolaq xətti ilə müqayisədə zolaqlı keçirici mühitlə əhatə olunmuşdur, ona görə də siqnal ötürülməsi üçün konnektoru və ya digər giriş/çıxış portlarını zolaq xəttinə qoşmaq asan deyil.Şerit xətti bir növ düz koaksial kabel kimi qəbul edilə bilər, burada keçirici bir dielektrik təbəqə ilə bükülür və sonra bir təbəqə ilə örtülür.Bu struktur siqnalın yayılmasını dövrə materialında (ətrafdakı havadan çox) saxlayaraq yüksək keyfiyyətli dövrə izolyasiya effektini təmin edə bilir.Elektromaqnit dalğası həmişə dövrə materialı ilə yayılır.Zolaqlı dövrə, havadakı elektromaqnit dalğasının təsirini nəzərə almadan, dövrə materialının xüsusiyyətlərinə görə simulyasiya edilə bilər.Bununla belə, mühitlə əhatə olunmuş dövrə keçiricisi emal texnologiyasındakı dəyişikliklərə qarşı həssasdır və siqnalın ötürülməsi ilə bağlı çətinliklər, xüsusilə millimetr dalğa tezliyində daha kiçik konnektor ölçüsü şəraitində, zolaq xəttinin öhdəsindən gəlməsini çətinləşdirir.Buna görə də, avtomobil radarlarında istifadə olunan bəzi sxemlər istisna olmaqla, millimetr dalğa sxemlərində şerit xətləri adətən istifadə edilmir.
Şəkil 2 GCPW dövrə keçiricisinin dizaynı və simulyasiyası düzbucaqlıdır (yuxarıdakı şəkildə), lakin dirijor trapezoidə (aşağıdakı şəkildə) işlənir, bu millimetr dalğa tezliyinə fərqli təsir göstərəcəkdir.
Siqnal faza reaksiyasına (məsələn, avtomobil radarı kimi) həssas olan bir çox yeni yaranan millimetr dalğa sxemi tətbiqləri üçün faza uyğunsuzluğunun səbəbləri minimuma endirilməlidir.Millimetr dalğa tezliyi GCPW sxemi material Dk dəyərində və substrat qalınlığında dəyişikliklər də daxil olmaqla materiallarda və emal texnologiyasındakı dəyişikliklərə qarşı həssasdır.İkincisi, dövrənin performansı mis keçiricinin qalınlığından və mis folqa səthinin pürüzlülüyündən təsirlənə bilər.Buna görə, mis keçiricinin qalınlığı ciddi bir dözümlülük daxilində saxlanmalı və mis folqa səthinin pürüzlülüyü minimuma endirilməlidir.Üçüncüsü, GCPW dövrəsində səth örtüyünün seçimi də dövrənin millimetr dalğa performansına təsir göstərə bilər.Məsələn, kimyəvi nikel qızıldan istifadə edən dövrə misdən daha çox nikel itkisinə malikdir və nikel örtüklü səth təbəqəsi GCPW və ya mikrostrip xəttinin itkisini artıracaq (Şəkil 3).Nəhayət, kiçik dalğa uzunluğuna görə örtük qalınlığının dəyişməsi də faza reaksiyasının dəyişməsinə səbəb olacaq və GCPW-nin təsiri mikrostrip xəttinə nisbətən daha böyükdür.
Şəkil 3 Şəkildə göstərilən mikrozolaq xətti və GCPW sxemi eyni dövrə materialından istifadə edir (Rogers'in 8mil qalınlığında RO4003C ™ Laminatı), ENIG-in GCPW dövrəsinə təsiri millimetr dalğa tezliyində mikrozolaq xəttindəkindən qat-qat böyükdür.
Göndərmə vaxtı: 05 oktyabr 2022-ci il
