ʻO ke koho ʻana o ka PCB a me ka noʻonoʻo ʻana i ka hoʻololi ʻana mai ka microwave a hiki i ka hoʻolālā ʻana o ka band hawewe millimeter

ʻO ke alapine o ka hōʻailona i ka hoʻohana ʻana i ka radar automotive ʻokoʻa ma waena o 30 a me 300 GHz, a hiki i ka 24 GHz.Me ke kōkua o nā hana kaapuni like ʻole, hoʻouna ʻia kēia mau hōʻailona ma o nā ʻenehana laina hoʻouna like ʻole e like me nā laina microstrip, nā laina laina, substrate integrated waveguide (SIW) a me grounded coplanar waveguide (GCPW).Hoʻohana mau ʻia kēia mau ʻenehana laina hoʻouna (Fig. 1) i nā alapine microwave, a i kekahi manawa ma nā alapine nalu millimeter.Pono nā mea laminate Circuit i hoʻohana kūikawā ʻia no kēia kūlana alapine kiʻekiʻe.ʻO ka laina Microstrip, ʻo ia ka mea maʻalahi a maʻamau i hoʻohana ʻia i ka ʻenehana kaapuni laina laina, hiki ke hoʻokō i ka helu kiʻekiʻe kaapuni ma o ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana hana kaapuni maʻamau.Akā, ke hoʻokiʻekiʻe ʻia ka alapine i ke alapine hawewe millimeter, ʻaʻole paha ʻo ia ka laina hoʻouna kaapuni maikaʻi loa.Loaʻa i kēlā me kēia laina hoʻouna kona mau pono a me nā hemahema.No ka laʻana, ʻoiai he maʻalahi ka laina microstrip, pono ia e hoʻoponopono i ka pilikia o ka nalowale o ka radiation kiʻekiʻe ke hoʻohana ʻia ma ke alapine hawewe millimeter.

Kiʻi 1 I ka hoʻololi ʻana i ke alapine hawewe millimeter, pono nā mea hoʻolālā kaapuni microwave i ke koho ʻana o ʻehā mau ʻenehana laina hoʻouna ma ka frequency microwave.

ʻOiai ua maʻalahi ka wehe ʻana o ka laina microstrip no ka pili kino, e hoʻopilikia pū kekahi i nā pilikia ma nā alapine kiʻekiʻe.Ma ka laina hoʻoili microstrip, hoʻolaha nā nalu electromagnetic (EM) ma o ka mea hoʻokele o ka mea kaapuni a me ka substrate dielectric, akā hoʻolaha kekahi mau hawewe electromagnetic ma ka lewa a puni.Ma muli o ka waiwai Dk haʻahaʻa o ka ea, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka waiwai Dk maikaʻi o ke kaapuni ma mua o ka waiwai kaapuni, pono e noʻonoʻo ʻia i ka simulation kaapuni.Ke hoʻohālikelike ʻia me Dk haʻahaʻa, ʻo nā kaapuni i hana ʻia me nā mea Dk kiʻekiʻe e ʻae i ka hoʻouna ʻana i nā hawewe electromagnetic a hoʻemi i ka helu hoʻolaha.No laila, hoʻohana mau ʻia nā mea kaapuni Dk haʻahaʻa i nā kaapuni nalu millimeter.

No ka mea aia kekahi ʻano o ka ikehu electromagnetic i ka lewa, e hoʻomālamalama ka laina laina microstrip i waho i ka lewa, e like me kahi antenna.ʻO kēia ka mea e hoʻopōʻino pono ʻole ai i ka laina kaapuni microstrip, a e hoʻonui ʻia ka poho me ka piʻi ʻana o ka alapine, e lawe pū ana i nā pilikia i nā mea hoʻolālā kaapuni e aʻo i ka laina microstrip e kaupalena i ka nalowale o ka radiation kaapuni.I mea e hōʻemi ai i ka nalowale o ka radiation, hiki ke hana ʻia nā laina microstrip me nā mea kaapuni me nā koina Dk kiʻekiʻe.Eia nō naʻe, ʻo ka hoʻonui ʻana o Dk e hoʻolohi i ka wikiwiki o ka hoʻolaha ʻana o ka hawewe electromagnetic (pili i ka lewa), e hoʻololi i ka pae hōʻailona.ʻO kekahi ala ʻē aʻe ʻo ka hōʻemi ʻana i ka nalowale o ka radiation ma o ka hoʻohana ʻana i nā mea kaapuni ʻoi aku ka lahilahi e hoʻoponopono i nā laina microstrip.Eia nō naʻe, ke hoʻohālikelike ʻia me nā mea kaapuni ʻoi aku ka mānoanoa, ʻoi aku ka maʻalahi o nā mea kaapuni ʻoi aku ka maʻalahi i ka hoʻoikaika ʻana o ka ʻili o ka ʻili keleawe keleawe, kahi e hoʻololi ai i kekahi ʻano hōʻailona.

ʻOiai he maʻalahi ka hoʻonohonoho ʻana o ke kaʻapuni laina microstrip, pono i ke kaʻapuni laina microstrip i ka pūʻali hawewe millimeter i ka mana hoʻomanawanui pololei.No ka laʻana, ʻo ka laulā conductor e pono e hoʻomalu pono ʻia, a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke alapine, ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻomanawanui.No laila, ʻo ka laina microstrip i ka millimeter wave frequency band he mea koʻikoʻi loa ia i ka hoʻololi ʻana o ka ʻenehana hana, a me ka mānoanoa o ka mea dielectric a me ke keleawe i loko o ka mea, a ʻo nā koi hoʻomanawanui no ka nui kaapuni i koi ʻia.

ʻO ka Stripline kahi ʻenehana laina hoʻouna kaapuni hilinaʻi, hiki ke hana maikaʻi i ke alapine hawewe millimeter.Eia nō naʻe, ke hoʻohālikelike ʻia me ka laina microstrip, ua hoʻopuni ʻia ka mea hoʻokele stripline e ka mea waena, no laila ʻaʻole maʻalahi ka hoʻopili ʻana i ka mea hoʻohui a i ʻole nā ​​awa hoʻokomo/puka ʻē aʻe i ka laina laina no ka lawe ʻana i ka hōʻailona.Hiki ke manaʻo ʻia ka laina e like me ke ʻano o ke kaula coaxial pālahalaha, kahi i uhi ʻia ai ka conductor e kahi papa dielectric a laila uhi ʻia e kahi stratum.Hiki i kēia hale ke hāʻawi i ka hopena hoʻokaʻawale kaapuni kiʻekiʻe, ʻoiai e mālama ana i ka hoʻolaha ʻana o ka hōʻailona ma ka mea kaapuni (ma mua o ka ea a puni).Hoʻolaha mau ka hawewe electromagnetic ma o ka mea kaapuni.Hiki ke hoʻohālikelike ʻia ke kaapuni stripline e like me nā ʻano o ka mea kaapuni, me ka noʻonoʻo ʻole i ka mana o ka nalu electromagnetic i ka lewa.Eia nō naʻe, hiki i ka mea hoʻokele kaapuni i hoʻopuni ʻia e ka mea ʻenehana ke hoʻololi i ka ʻenehana hana, a ʻo nā pilikia o ka hānai ʻana i ka hōʻailona he mea paʻakikī ke hoʻokō ʻia, ʻoi aku ma lalo o ke ʻano o ka nui o ka mea hoʻopili liʻiliʻi ma ka millimeter wave frequency.No laila, koe wale no kekahi mau kaapuni i hoʻohana ʻia i nā radar automotive, ʻaʻole i hoʻohana pinepine ʻia nā striplines i nā kaʻa nalu millimeter.

No ka mea aia kekahi ʻano o ka ikehu electromagnetic i ka lewa, e hoʻomālamalama ka laina laina microstrip i waho i ka lewa, e like me kahi antenna.ʻO kēia ka mea e hoʻopōʻino pono ʻole ai i ka laina kaapuni microstrip, a e hoʻonui ʻia ka poho me ka piʻi ʻana o ka alapine, e lawe pū ana i nā pilikia i nā mea hoʻolālā kaapuni e aʻo i ka laina microstrip e kaupalena i ka nalowale o ka radiation kaapuni.I mea e hōʻemi ai i ka nalowale o ka radiation, hiki ke hana ʻia nā laina microstrip me nā mea kaapuni me nā koina Dk kiʻekiʻe.Eia nō naʻe, ʻo ka hoʻonui ʻana o Dk e hoʻolohi i ka wikiwiki o ka hoʻolaha ʻana o ka hawewe electromagnetic (pili i ka lewa), e hoʻololi i ka pae hōʻailona.ʻO kekahi ala ʻē aʻe ʻo ka hōʻemi ʻana i ka nalowale o ka radiation ma o ka hoʻohana ʻana i nā mea kaapuni ʻoi aku ka lahilahi e hoʻoponopono i nā laina microstrip.Eia nō naʻe, ke hoʻohālikelike ʻia me nā mea kaapuni ʻoi aku ka mānoanoa, ʻoi aku ka maʻalahi o nā mea kaapuni ʻoi aku ka maʻalahi i ka hoʻoikaika ʻana o ka ʻili o ka ʻili keleawe keleawe, kahi e hoʻololi ai i kekahi ʻano hōʻailona.

ʻOiai he maʻalahi ka hoʻonohonoho ʻana o ke kaʻapuni laina microstrip, pono i ke kaʻapuni laina microstrip i ka pūʻali hawewe millimeter i ka mana hoʻomanawanui pololei.No ka laʻana, ʻo ka laulā conductor e pono e hoʻomalu pono ʻia, a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke alapine, ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻomanawanui.No laila, ʻo ka laina microstrip i ka millimeter wave frequency band he mea koʻikoʻi loa ia i ka hoʻololi ʻana o ka ʻenehana hana, a me ka mānoanoa o ka mea dielectric a me ke keleawe i loko o ka mea, a ʻo nā koi hoʻomanawanui no ka nui kaapuni i koi ʻia.

ʻO ka Stripline kahi ʻenehana laina hoʻouna kaapuni hilinaʻi, hiki ke hana maikaʻi i ke alapine hawewe millimeter.Eia nō naʻe, ke hoʻohālikelike ʻia me ka laina microstrip, ua hoʻopuni ʻia ka mea hoʻokele stripline e ka mea waena, no laila ʻaʻole maʻalahi ka hoʻopili ʻana i ka mea hoʻohui a i ʻole nā ​​awa hoʻokomo/puka ʻē aʻe i ka laina laina no ka lawe ʻana i ka hōʻailona.Hiki ke manaʻo ʻia ka laina e like me ke ʻano o ke kaula coaxial pālahalaha, kahi i uhi ʻia ai ka conductor e kahi papa dielectric a laila uhi ʻia e kahi stratum.Hiki i kēia hale ke hāʻawi i ka hopena hoʻokaʻawale kaapuni kiʻekiʻe, ʻoiai e mālama ana i ka hoʻolaha ʻana o ka hōʻailona ma ka mea kaapuni (ma mua o ka ea a puni).Hoʻolaha mau ka hawewe electromagnetic ma o ka mea kaapuni.Hiki ke hoʻohālikelike ʻia ke kaapuni stripline e like me nā ʻano o ka mea kaapuni, me ka noʻonoʻo ʻole i ka mana o ka nalu electromagnetic i ka lewa.Eia nō naʻe, hiki i ka mea hoʻokele kaapuni i hoʻopuni ʻia e ka mea ʻenehana ke hoʻololi i ka ʻenehana hana, a ʻo nā pilikia o ka hānai ʻana i ka hōʻailona he mea paʻakikī ke hoʻokō ʻia, ʻoi aku ma lalo o ke ʻano o ka nui o ka mea hoʻopili liʻiliʻi ma ka millimeter wave frequency.No laila, koe wale no kekahi mau kaapuni i hoʻohana ʻia i nā radar automotive, ʻaʻole i hoʻohana pinepine ʻia nā striplines i nā kaʻa nalu millimeter.

Kiʻi 2 ʻO ka hoʻolālā a me ka hoʻohālikelike o ka conductor kaapuni GCPW he rectangular (ma luna o ke kiʻi), akā ua hana ʻia ke alakaʻi i kahi trapezoid (ma lalo o ke kiʻi), e loaʻa ana nā hopena like ʻole ma ke alapine hawewe millimeter.

No ka nui o nā noi kaapuni nalu millimeter e kū nei i maʻalahi i ka pane ʻana i ka pae hōʻailona (e like me ka radar automotive), pono e hōʻemi ʻia nā kumu o ka like ʻole o ka pae.Pilikia ke kaapuni GCPW millimeter hawewe i ka hoʻololi ʻana i nā mea waiwai a me ka ʻenehana hana, me ka hoʻololi ʻana i ka waiwai Dk waiwai a me ka mānoanoa substrate.ʻO ka lua, hiki ke hoʻopili ʻia ka hana kaapuni e ka mānoanoa o ka conductor keleawe a me ka ʻeleʻele o ka ʻili keleawe.No laila, pono e mālama ʻia ka mānoanoa o ka conductor keleawe i loko o kahi hoʻomanawanui koʻikoʻi, a e hoʻemi ʻia ka ʻili o ka ʻili keleawe.ʻO ke kolu, ʻo ke koho ʻana i ka uhi ʻilikai ma ke kaapuni GCPW hiki ke hoʻopili i ka hana hawewe millimeter o ke kaapuni.No ka laʻana, ʻoi aku ka nui o ka pohō nickel o ke kaapuni e hoʻohana ana i ke gula nickel ma mua o ke keleawe, a ʻo ka papa nickel plated surface e hoʻonui i ka nalowale o GCPW a i ʻole microstrip line (Figure 3).ʻO ka hope, ma muli o ka nalu liʻiliʻi, ʻo ka hoʻololi ʻana o ka mānoanoa o ka uhi ʻana e hoʻololi i ka pane o ka pae, a ʻoi aku ka mana o GCPW ma mua o ka laina microstrip.

Kiʻi 3 ʻO ka laina microstrip a me ka pōʻai GCPW i hōʻike ʻia ma ke kiʻi e hoʻohana i ka mea kaapuni like (Rogers '8mil mānoanoa RO4003C ™ Laminate), ʻoi aku ka nui o ka mana o ENIG ma GCPW kaapuni ma mua o ka laina microstrip ma ka millimeter wave frequency.