Автокөлік радарын қолданудағы сигнал жиілігі 30 және 300 ГГц арасында, тіпті 24 ГГц-ке дейін өзгереді.Түрлі тізбек функцияларының көмегімен бұл сигналдар микрожолақ желілері, жолақ сызықтары, субстраттың біріктірілген толқын өткізгіші (SIW) және жерлендірілген компланар толқын өткізгіші (GCPW) сияқты әртүрлі тарату желілері технологиялары арқылы беріледі.Бұл электр беру желілерінің технологиялары (1-сурет) әдетте микротолқынды жиіліктерде, кейде миллиметрлік толқын жиіліктерінде қолданылады.Осы жоғары жиілікті жағдай үшін арнайы пайдаланылатын тізбекті ламинат материалдары қажет.Микрожолақты желі, ең қарапайым және жиі қолданылатын электр беру желісі тізбегінің технологиясы ретінде, дәстүрлі схемаларды өңдеу технологиясын қолдана отырып, жоғары тізбегінің біліктілік жылдамдығына қол жеткізе алады.Бірақ жиілік миллиметрлік толқын жиілігіне дейін көтерілген кезде, ол ең жақсы тізбекті беру желісі болмауы мүмкін.Әрбір электр беру желісінің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар.Мысалы, микрожолақ сызығын өңдеу оңай болғанымен, ол миллиметрлік толқын жиілігінде пайдаланған кезде жоғары сәуле жоғалту мәселесін шешуі керек.
1-сурет Миллиметрлік толқын жиілігіне ауысқан кезде микротолқынды схема дизайнерлері микротолқынды жиілікте кем дегенде төрт тарату желісі технологиясын таңдауға тап болуы керек.
Микрожолақ желісінің ашық құрылымы физикалық қосылымға ыңғайлы болғанымен, ол жоғары жиіліктерде де кейбір проблемаларды тудырады.Микрожолақты тарату желісінде электромагниттік (ЭМ) толқындар тізбек материалының өткізгіші мен диэлектрлік субстрат арқылы таралады, бірақ кейбір электромагниттік толқындар қоршаған ауа арқылы таралады.Ауаның төмен Dk мәніне байланысты контурдың тиімді Dk мәні тізбек материалынан төмен, оны тізбекті модельдеу кезінде ескеру қажет.Төмен Dk-мен салыстырғанда, жоғары Dk материалдарынан жасалған тізбектер электромагниттік толқындардың берілуіне кедергі келтіреді және таралу жылдамдығын төмендетеді.Сондықтан, төмен Dk тізбегінің материалдары әдетте миллиметрлік толқын тізбектерінде қолданылады.
Ауада электромагниттік энергияның белгілі бір дәрежесі болғандықтан, микрожолақ сызбасының тізбегі антеннаға ұқсас ауаға сәулеленеді.Бұл микрожолақ желісінің тізбегіне қажетсіз сәуле жоғалтуын тудырады және жиіліктің жоғарылауымен жоғалту артады, бұл микрожолақ сызығын зерттейтін схема дизайнерлеріне тізбектің сәулелену жоғалуын шектеу үшін қиындықтар тудырады.Сәулеленудің жоғалуын азайту үшін микрожолақтарды Dk мәндері жоғары тізбек материалдарымен жасауға болады.Дегенмен, Dk жоғарылауы электромагниттік толқынның таралу жылдамдығын (ауаға қатысты) бәсеңдетеді, бұл сигнал фазасының ығысуын тудырады.Басқа әдіс микрожолақтарды өңдеу үшін жұқа тізбек материалдарын қолдану арқылы радиацияның жоғалуын азайту болып табылады.Дегенмен, қалың контурлық материалдармен салыстырғанда, жұқа тізбек материалдары мыс фольгасының бетінің кедір-бұдырының әсеріне көбірек сезімтал, бұл да белгілі бір сигнал фазасының ауысуын тудырады.
Микрожолақ сызбасының конфигурациясы қарапайым болғанымен, миллиметрлік толқын диапазонындағы микрожолақ тізбегі төзімділікті дәл бақылауды қажет етеді.Мысалы, қатаң бақылауды қажет ететін өткізгіштің ені және жиілік неғұрлым жоғары болса, төзімділік соғұрлым қатаң болады.Сондықтан миллиметрлік толқын жиілік диапазонындағы микрожолақ сызығы өңдеу технологиясының өзгеруіне, сондай-ақ материалдағы диэлектрлік материал мен мыс қалыңдығына өте сезімтал және қажетті тізбек өлшеміне төзімділік талаптары өте қатаң.
Stripline - бұл миллиметрлік толқын жиілігінде жақсы рөл атқара алатын сенімді электр тізбегі технологиясы.Дегенмен, микрожолақ сызығымен салыстырғанда, жолақ сызығының өткізгіші ортамен қоршалған, сондықтан сигнал беру үшін коннекторды немесе басқа кіріс/шығыс порттарын жолақ сызығына қосу оңай емес.Жолақты жазық коаксиалды кабель ретінде қарастыруға болады, онда өткізгіш диэлектрлік қабатпен оралған, содан кейін қабатпен жабылған.Бұл құрылым тізбек материалында сигналдың таралуын сақтай отырып (айналадағы ауада емес) жоғары сапалы тізбекті оқшаулау әсерін қамтамасыз ете алады.Электромагниттік толқын әрқашан тізбек материалы арқылы таралады.Жолақ сызығын ауадағы электромагниттік толқынның әсерін есепке алмай, тізбек материалының сипаттамаларына сәйкес модельдеуге болады.Дегенмен, ортамен қоршалған контур өткізгіші өңдеу технологиясының өзгерістеріне осал және сигнал беру қиындықтары жолақ сызығын жеңуді қиындатады, әсіресе миллиметрлік толқын жиілігіндегі қосқыш өлшемі кішірек болған жағдайда.Сондықтан, автомобиль радарларында қолданылатын кейбір тізбектерді қоспағанда, жолақ сызықтар әдетте миллиметрлік толқын тізбектерінде пайдаланылмайды.
Ауада электромагниттік энергияның белгілі бір дәрежесі болғандықтан, микрожолақ сызбасының тізбегі антеннаға ұқсас ауаға сәулеленеді.Бұл микрожолақ желісінің тізбегіне қажетсіз сәуле жоғалтуын тудырады және жиіліктің жоғарылауымен жоғалту артады, бұл микрожолақ сызығын зерттейтін схема дизайнерлеріне тізбектің сәулелену жоғалуын шектеу үшін қиындықтар тудырады.Сәулеленудің жоғалуын азайту үшін микрожолақтарды Dk мәндері жоғары тізбек материалдарымен жасауға болады.Дегенмен, Dk жоғарылауы электромагниттік толқынның таралу жылдамдығын (ауаға қатысты) бәсеңдетеді, бұл сигнал фазасының ығысуын тудырады.Басқа әдіс микрожолақтарды өңдеу үшін жұқа тізбек материалдарын қолдану арқылы радиацияның жоғалуын азайту болып табылады.Дегенмен, қалың контурлық материалдармен салыстырғанда, жұқа тізбек материалдары мыс фольгасының бетінің кедір-бұдырының әсеріне көбірек сезімтал, бұл да белгілі бір сигнал фазасының ауысуын тудырады.
Микрожолақ сызбасының конфигурациясы қарапайым болғанымен, миллиметрлік толқын диапазонындағы микрожолақ тізбегі төзімділікті дәл бақылауды қажет етеді.Мысалы, қатаң бақылауды қажет ететін өткізгіштің ені және жиілік неғұрлым жоғары болса, төзімділік соғұрлым қатаң болады.Сондықтан миллиметрлік толқын жиілік диапазонындағы микрожолақ сызығы өңдеу технологиясының өзгеруіне, сондай-ақ материалдағы диэлектрлік материал мен мыс қалыңдығына өте сезімтал және қажетті тізбек өлшеміне төзімділік талаптары өте қатаң.
Stripline - бұл миллиметрлік толқын жиілігінде жақсы рөл атқара алатын сенімді электр тізбегі технологиясы.Дегенмен, микрожолақ сызығымен салыстырғанда, жолақ сызығының өткізгіші ортамен қоршалған, сондықтан сигнал беру үшін коннекторды немесе басқа кіріс/шығыс порттарын жолақ сызығына қосу оңай емес.Жолақты жазық коаксиалды кабель ретінде қарастыруға болады, онда өткізгіш диэлектрлік қабатпен оралған, содан кейін қабатпен жабылған.Бұл құрылым тізбек материалында сигналдың таралуын сақтай отырып (айналадағы ауада емес) жоғары сапалы тізбекті оқшаулау әсерін қамтамасыз ете алады.Электромагниттік толқын әрқашан тізбек материалы арқылы таралады.Жолақ сызығын ауадағы электромагниттік толқынның әсерін есепке алмай, тізбек материалының сипаттамаларына сәйкес модельдеуге болады.Дегенмен, ортамен қоршалған контур өткізгіші өңдеу технологиясының өзгерістеріне осал және сигнал беру қиындықтары жолақ сызығын жеңуді қиындатады, әсіресе миллиметрлік толқын жиілігіндегі қосқыш өлшемі кішірек болған жағдайда.Сондықтан, автомобиль радарларында қолданылатын кейбір тізбектерді қоспағанда, жолақ сызықтар әдетте миллиметрлік толқын тізбектерінде пайдаланылмайды.
2-сурет GCPW тізбегінің өткізгішінің дизайны және модельдеу тікбұрышты (жоғарыдағы сурет), бірақ өткізгіш трапецияға өңделеді (төмендегі сурет), ол миллиметрлік толқын жиілігіне әртүрлі әсер етеді.
Сигналдың фазалық реакциясына сезімтал көптеген дамып келе жатқан миллиметрлік толқын тізбегі қолданбалары үшін (мысалы, автомобиль радары) фазалық сәйкессіздіктің себептерін барынша азайту керек.Миллиметрлік толқын жиілігінің GCPW тізбегі материалдар мен өңдеу технологиясының өзгеруіне, соның ішінде материалдың Dk мәні мен негіз қалыңдығының өзгеруіне осал.Екіншіден, тізбектің өнімділігіне мыс өткізгіштің қалыңдығы және мыс фольгасының бетінің кедір-бұдырлығы әсер етуі мүмкін.Сондықтан мыс өткізгіштің қалыңдығы қатаң төзімділік шегінде сақталуы керек, ал мыс фольгасының бетінің кедір-бұдыры барынша азайтылуы керек.Үшіншіден, GCPW тізбегіндегі беттік жабынды таңдау схеманың миллиметрлік толқын өнімділігіне де әсер етуі мүмкін.Мысалы, химиялық никель алтынын қолданатын схема мысға қарағанда никельді жоғалтуға ие және никельмен қапталған беткі қабат GCPW немесе микрожолақ сызығының жоғалуын арттырады (3-сурет).Ақырында, шағын толқын ұзындығына байланысты жабын қалыңдығының өзгеруі де фазалық реакцияның өзгеруіне әкеледі және GCPW әсері микрожолақ сызығына қарағанда көбірек.
3-сурет Суретте көрсетілген микрожолақ сызығы мен GCPW тізбегі бірдей тізбек материалын пайдаланады (Роджерстің 8 миль қалыңдығы RO4003C ™ ламинат), ENIG әсерінің GCPW тізбегіне әсері миллиметрлік толқын жиілігіндегі микрожолақ сызығына қарағанда әлдеқайда көп.
Жіберу уақыты: 05 қазан 2022 ж
