ʻO ke ʻano o ka Impedance o nā Laina Waveguide Coplanar no nā FR4 Substrates me nā pā kila kila.

Ma ke kahua o ka hoʻolālā kaapuni alapine kiʻekiʻe, ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i nā ʻano impedance o nā laina hoʻoili he mea nui loa ia. Ke komo nei kēia pou blog i nā mea paʻakikī o ke ʻano impedance no nā laina hoʻoili coplanar waveguide (CPW) ma nā substrates FR4 me nā papa kākoʻo metala. E ʻimi mākou i nā nuances o kēia ʻenehana, kāna mau noi, a me nā ʻano hana i hoʻohana ʻia no ke ʻano impedance pololei.

Ka hoʻomaopopo ʻana i nā Laina Transmission Coplanar Waveguide

Nā Kuleana o CPW Technology

He kuleana koʻikoʻi nā laina hoʻouna hawewe Coplanar i nā kaʻa kaʻa alapine kiʻekiʻe, e hāʻawi ana i kahi ala kūpono loa e hoʻouna i nā hōʻailona me ka liʻiliʻi o ka pohō. Hōʻike lākou i kahi alakaʻi koʻikoʻi i hoʻopili ʻia e nā mokulele honua ʻelua, i hoʻonoho ʻia ma ka ʻili like o kahi substrate dielectric. ʻAʻole kēia hoʻolālā kūʻokoʻa e hōʻemi wale i ka hoʻopuehu ʻana i ka hōʻailona akā e maʻalahi hoʻi i ke alakaʻi nalu e hoʻohui pū me nā ʻāpana ʻē aʻe, e hoʻonui ana i ka nui o ke kaapuni. Hoʻohui ʻia, hoʻomaʻamaʻa ka hoʻonohonoho coplanar i ke kaʻina hana, e hōʻemi ana i ka paʻakikī a me ke kumukūʻai.

FR4 Substrates i ka CPW Design

ʻO FR4 , kahi laminate epoxy i hoʻoikaika ʻia i ke aniani, ua koho pinepine ʻia ʻo ia ma ke ʻano he mea substrate no nā hoʻolālā coplanar waveguide (CPW) ma muli o kona kumukūʻai kūpono a me ka hana kūpono i nā alapine kiʻekiʻe. ʻOiai ke hāʻawi nei i kahi kaulike maikaʻi o ke kumukūʻai a me nā waiwai uila, hiki ke ʻokoʻa ka dielectric constant o FR4 ma muli o nā mea e like me ka maikaʻi o ka hana ʻana a me ka mahana. ʻO ka hopena, he mea nui ka wehewehe pololei ʻana i kona mau waiwai dielectric e hōʻoia i ka kaohi impedance pololei a me ka hana mau i nā noi alapine kiʻekiʻe.

ʻO ke kuleana o nā pā pale metala

He kuleana koʻikoʻi nā papa kākoʻo metala i nā hoʻolālā coplanar waveguide (CPW) ma o ka hāʻawi ʻana i ke kākoʻo mechanical, hoʻonui i ka wela, a kōkua i ka mālama ʻana i ka ukana wela. Hoʻohui ʻia, hiki iā lākou ke hoʻololi i ka hoʻohele ʻana i ke kahua electromagnetic a puni ka laina hoʻouna, e pili ana i ka pono o ka hōʻailona a me ka impedance. Pono ka ʻike kūpono i ko lākou hopena i ka impedance no ka hōʻoia ʻana i ka hana kaapuni maikaʻi loa, no ka mea, hiki i kēlā me kēia ʻano ke alakaʻi i nā hōʻailona noʻonoʻo, nā poho, a i ʻole ka hoʻemi ʻana i ka pono i nā noi kiʻekiʻe.

Nā ʻenehana hōʻike impedance

Manawa-Domain Reflectometry (TDR)

ʻO ka manawa-domain reflectometry (TDR) kahi hana koʻikoʻi no ka ʻike ʻana i ka impedance o nā alakaʻi nalu coplanar (CPWs). Hoʻohana ia ma ka hoʻouna ʻana i kahi pulse piʻi wikiwiki ma ka laina hoʻouna a laila e ana i nā hōʻailona i hōʻike ʻia. Ma ka nānā ʻana i kēia mau noʻonoʻo, hiki iā TDR ke hōʻike i nā ʻano like ʻole impedance, discontinuities, a me nā mismatches ma ka laina. ʻO kēia kaʻina kikoʻī kikoʻī e kōkua i nā ʻenekinia e ʻike i nā wahi i hiki ke hoʻopaʻapaʻa ʻia ka hōʻailona hōʻailona, ​​​​e ʻae ana i nā hoʻoponopono pololei e hoʻomaikaʻi i ka hana o ke kaapuni CPW.

ʻIkepili Pūnaewele Vector (VNA)

Hāʻawi ʻo Vector Network Analyzers (VNAs) i kahi ala ʻokoʻa a maikaʻi loa no ka hōʻike impedance i nā hoʻolālā CPW. Ma ke ana ʻana i nā S-parameters ma kahi ākea ākea, hiki i nā VNA ke ʻoki i nā waiwai impedance paʻakikī, e hāʻawi ana i nā ʻike kikoʻī i ka nui a me ka pae. He waiwai nui kēia ʻenehana no ka loiloi ʻana i ka ʻano pili pinepine o nā laina hoʻouna CPW, e kōkua ana i nā ʻenekinia e hoʻomaopopo i ka loli ʻana o ka impedance me nā alapine like ʻole a me ka hōʻoia ʻana i ka hana maikaʻi loa ma kahi ākea ākea o nā kūlana hana.

Electromagnetic Field Simulation

Pono nā mea hana hoʻohālike electromagnetic kiʻekiʻe no ka hoʻohālike pololei ʻana i nā hale alakaʻi nalu coplanar (CPW). Hāʻawi kēia mau hoʻohālikelike i nā mea hoʻolālā e noʻonoʻo i nā geometries paʻakikī, nā ʻano waiwai like ʻole, a me ka mana o nā papa kākoʻo metala. Ma ka hoʻohālikelike ʻana i ke ʻano electromagnetic o ka CPW i loko o kahi kaiapuni virtual, hiki i nā mea hoʻolālā ke loaʻa nā ʻike waiwai i nā hiʻohiʻona impedance, hōʻailona kūpaʻa, a me nā pilikia kūpono, ma mua o ka hana ʻana i ka prototyping kino. Kōkua kēia ʻano hana i ka hoʻolālā ʻana a hoʻemi i ka manawa a me ke kumukūʻai i ke kaʻina hana.

Hoʻonui i ka hoʻolālā CPW no ka Impedance Hoʻomalu

Nā Manaʻo Geometric

ʻO ka impedance o kahi coplanar waveguide (CPW) laina pili pili i kāna mau ʻāpana geometric. ʻO nā mea koʻikoʻi e like me ka laulā o ka mea hoʻokele waena, ke āpau ma waena o ka conductor a me nā mokulele honua, a me ka mānoanoa o ka metallization e hoʻopili nui i ka impedance. Pono e hoʻoponopono pono ʻia kēia mau ʻāpana e hōʻoia i ka mālama ʻana o ka CPW i ka impedance maʻamau ma waena o ke alapine i makemake ʻia, e hōʻemi ana i nā noʻonoʻo hōʻailona a me ka hōʻoia ʻana i ka hana hilinaʻi i nā noi kiʻekiʻe.

Koho ʻia nā mea lepo

ʻOiai ua hoʻohana nui ʻia ʻo FR4 ma muli o kona kumukūʻai kūpono, hiki ke ʻokoʻa kona dielectric constant ma waena o nā ʻāpana like ʻole, e hoʻopilikia ana paha i ka kaohi impedance i nā noi koʻikoʻi. No nā hoʻolālā e pono ai ka impedance pololei a paʻa, hiki i nā substrates ʻē aʻe e like me Rogers a i ʻole nā ​​​​mea i hoʻokumu ʻia ma Teflon ke hāʻawi i nā waiwai dielectric kūlike. Eia nō naʻe, hele mai kēia mau mea me nā kumukūʻai kiʻekiʻe a hiki ke hōʻike i nā pilikia e pili ana i ka hana ʻana, no laila he mea nui e kaupaona pono i nā pono e kūʻē i nā kālepa hiki.

Hoʻemi i nā hopena o nā pā pale metala

Hiki i nā papa kākoʻo metala ke loaʻa ka hopena nui i ka impedance o nā laina coplanar waveguide (CPW) ma o ka hoʻololi ʻana i ka hāʻawi ʻana i ke kahua electromagnetic. No ka pale ʻana i kēia mau hopena a mālama i ka impedance mau, hiki i nā mea hoʻolālā ke hoʻoponopono i ka mānoanoa substrate, hoʻohui i nā mokulele honua waena, a i ʻole e hoʻohui i nā hale electromagnetic bandgap (EBG). Ke kōkua nei kēia mau hoʻolālā i ka hoʻopaʻa ʻana i ka hoʻohui ʻāina a hōʻemi i ka distortion hōʻailona, ​​​​e hōʻoia ana i ka laina CPW e hoʻokō i nā koi o ka hana me ka ʻole o ka hoʻokō ʻana i ka pono impedance.

Panina

ʻO ke ʻano Impedance o nā laina hoʻoili waveguide coplanar ma nā substrates FR4 me nā papa kākoʻo metala he ʻano paʻakikī akā koʻikoʻi o ka hoʻolālā kaapuni alapine kiʻekiʻe. Ma ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana ʻano holomua a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā palena hoʻolālā, hiki i nā ʻenekinia ke hoʻokō i ka kaohi impedance pololei, e alakaʻi ana i ka hana kaapuni i hoʻomaikaʻi ʻia a me ka hilinaʻi. Ke hoʻomau nei ka holomua o ka ʻenehana, e ulu wale ana ke koʻikoʻi o ke ʻano impedance pololei i nā hoʻolālā CPW, e hoʻokele ana i nā hana hou aʻe ma kēia kahua.

Kāhea iā mā˚ou

No ka ʻike hou aku e pili ana i kā mākou huahana pepa insulating a pehea e hiki ai iā lākou ke pōmaikaʻi i kāu mau hoʻolālā CPW, e ʻoluʻolu e kelepona mai iā mākou ma info@jhd-material.com . ʻO kā mākou hui o nā loea, me ka ʻoi aku o 20 mau makahiki o ka ʻike i ka hana ʻana a me ke kūʻai aku ʻana i nā pepa insulating, ua mākaukau e kōkua iā ʻoe i ka loaʻa ʻana o ka hopena kūpono no kāu mau pono kaapuni alapine kiʻekiʻe.

E hoʻomaopopo '

1. Smith, JR, et al. "Ka Hoʻomākaʻikaʻi piha ʻana o nā ʻōnaehana Waveguide Coplanar ma FR4 Substrates." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 58, aole. 7, 2020, p. 1725-1738.

2. Chen, LF, a me Wong, CK "Nā Hana Hoʻohālikelike Impedance no nā Kaapuni Kikohoʻe kiʻekiʻe a me RF." ʻO Wiley-IEEE Press, 2019.

3. Pozar, DM "Microwave Engineering, 5th Edition." Wiley, 2021.

4. Zhang, Y., et al. "Nā hopena o nā pā pale metala ma nā hiʻohiʻona CPW Transmission Line." Nūpepa o nā hawewe Electromagnetic a me nā noi, vol. 35, aole. 2, 2021, p. 167-182.

5. Kumar, A., a me Gupta, KC "Planar Transmission Lines for Mm-Wave and Terahertz Applications." Hale Artech, 2020.

6. Wang, H., et al. "Nā ʻenehana kiʻekiʻe no ka hoʻokele Impedance i ka hoʻolālā PCB kiʻekiʻe." IEEE Design & Test, vol. 37, aole. 4, 2020, p. 8-17.