Frekuenca e sinjalit në aplikimin e radarëve të automobilave varion midis 30 dhe 300 GHz, madje deri në 24 GHz.Me ndihmën e funksioneve të ndryshme të qarkut, këto sinjale transmetohen përmes teknologjive të ndryshme të linjave të transmetimit si linjat e mikrostripeve, linjave të shiritit, përcjellës valësh të integruar në nënshtresë (SIW) dhe përcjellës valësh koplanar të tokëzuar (GCPW).Këto teknologji të linjave të transmetimit (Fig. 1) zakonisht përdoren në frekuencat e mikrovalëve, dhe ndonjëherë në frekuencat e valëve milimetrike.Kërkohen materiale të laminuara të qarkut të përdorura posaçërisht për këtë gjendje me frekuencë të lartë.Linja mikrostrip, si teknologjia më e thjeshtë dhe më e përdorur e qarkut të linjës së transmetimit, mund të arrijë shkallë të lartë të kualifikimit të qarkut duke përdorur teknologjinë konvencionale të përpunimit të qarkut.Por kur frekuenca rritet në frekuencën e valës milimetrike, mund të mos jetë linja më e mirë e transmetimit të qarkut.Çdo linjë transmetimi ka avantazhet dhe disavantazhet e veta.Për shembull, megjithëse linja e mikrostripeve është e lehtë për t'u përpunuar, ajo duhet të zgjidhë problemin e humbjes së lartë të rrezatimit kur përdoret në frekuencën e valës milimetrike.
Figura 1 Gjatë kalimit në frekuencën e valës milimetrike, projektuesit e qarkut të mikrovalës duhet të përballen me zgjedhjen e të paktën katër teknologjive të linjave të transmetimit në frekuencën e mikrovalës
Edhe pse struktura e hapur e linjës mikrostrip është e përshtatshme për lidhje fizike, ajo gjithashtu do të shkaktojë disa probleme në frekuenca më të larta.Në linjën e transmetimit mikrostrip, valët elektromagnetike (EM) përhapen përmes përcjellësit të materialit të qarkut dhe nënshtresës dielektrike, por disa valë elektromagnetike përhapen nëpër ajrin përreth.Për shkak të vlerës së ulët Dk të ajrit, vlera efektive Dk e qarkut është më e ulët se ajo e materialit të qarkut, e cila duhet të merret parasysh në simulimin e qarkut.Krahasuar me Dk të ulët, qarqet e bëra nga materiale të larta Dk priren të pengojnë transmetimin e valëve elektromagnetike dhe të zvogëlojnë shkallën e përhapjes.Prandaj, materialet e qarkut të ulët Dk zakonisht përdoren në qarqet me valë milimetrash.
Për shkak se ka një shkallë të caktuar të energjisë elektromagnetike në ajër, qarku i linjës së mikrostripeve do të rrezatojë nga jashtë në ajër, ngjashëm me një antenë.Kjo do të shkaktojë humbje të panevojshme të rrezatimit në qarkun e linjës së mikroshiritit dhe humbja do të rritet me rritjen e frekuencës, gjë që sjell gjithashtu sfida për projektuesit e qarkut që studiojnë linjën e mikroshiritit për të kufizuar humbjen e rrezatimit të qarkut.Për të reduktuar humbjen e rrezatimit, linjat mikrostrip mund të fabrikohen me materiale qarku me vlera Dk më të larta.Megjithatë, rritja e Dk do të ngadalësojë shkallën e përhapjes së valës elektromagnetike (në raport me ajrin), duke shkaktuar zhvendosjen e fazës së sinjalit.Një metodë tjetër është zvogëlimi i humbjes së rrezatimit duke përdorur materiale qarku më të hollë për të përpunuar linjat e mikrostripeve.Megjithatë, krahasuar me materialet e qarkut më të trashë, materialet e qarkut më të hollë janë më të ndjeshëm ndaj ndikimit të vrazhdësisë së sipërfaqes së fletës së bakrit, e cila gjithashtu do të shkaktojë një zhvendosje të caktuar të fazës së sinjalit.
Megjithëse konfigurimi i qarkut të linjës së mikrostripeve është i thjeshtë, qarku i linjës së mikrostripeve në brezin e valës milimetrike ka nevojë për kontroll të saktë të tolerancës.Për shembull, gjerësia e përcjellësit që duhet të kontrollohet rreptësisht, dhe sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më e rreptë do të jetë toleranca.Prandaj, linja mikrostrip në brezin e frekuencës së valës milimetrike është shumë e ndjeshme ndaj ndryshimit të teknologjisë së përpunimit, si dhe trashësisë së materialit dielektrik dhe bakrit në material, dhe kërkesat e tolerancës për madhësinë e kërkuar të qarkut janë shumë strikte.
Stripline është një teknologji e besueshme e linjës së transmetimit të qarkut, e cila mund të luajë një rol të mirë në frekuencën e valëve milimetrike.Megjithatë, krahasuar me linjën mikrostrip, përcjellësi i linjës është i rrethuar nga mediumi, kështu që nuk është e lehtë të lidhësh lidhësin ose portat e tjera hyrëse/dalëse me shiritin për transmetimin e sinjalit.Linja shiritore mund të konsiderohet si një lloj kablli i sheshtë koaksial, në të cilin përcjellësi mbështillet nga një shtresë dielektrike dhe më pas mbulohet nga një shtresë.Kjo strukturë mund të sigurojë efekt të izolimit të qarkut me cilësi të lartë, duke ruajtur përhapjen e sinjalit në materialin e qarkut (dhe jo në ajrin përreth).Vala elektromagnetike përhapet gjithmonë përmes materialit të qarkut.Qarku stripline mund të simulohet sipas karakteristikave të materialit të qarkut, pa marrë parasysh ndikimin e valës elektromagnetike në ajër.Sidoqoftë, përçuesi i qarkut i rrethuar nga mediumi është i prekshëm ndaj ndryshimeve në teknologjinë e përpunimit dhe sfidat e furnizimit të sinjalit e bëjnë të vështirë përballimin e linjës shiritore, veçanërisht në kushtet e madhësisë më të vogël të lidhësit në frekuencën e valës milimetrike.Prandaj, me përjashtim të disa qarqeve të përdorura në radarët e automobilave, striplines zakonisht nuk përdoren në qarqet e valëve milimetra.
Për shkak se ka një shkallë të caktuar të energjisë elektromagnetike në ajër, qarku i linjës së mikrostripeve do të rrezatojë nga jashtë në ajër, ngjashëm me një antenë.Kjo do të shkaktojë humbje të panevojshme të rrezatimit në qarkun e linjës së mikroshiritit dhe humbja do të rritet me rritjen e frekuencës, gjë që sjell gjithashtu sfida për projektuesit e qarkut që studiojnë linjën e mikroshiritit për të kufizuar humbjen e rrezatimit të qarkut.Për të reduktuar humbjen e rrezatimit, linjat mikrostrip mund të fabrikohen me materiale qarku me vlera Dk më të larta.Megjithatë, rritja e Dk do të ngadalësojë shkallën e përhapjes së valës elektromagnetike (në raport me ajrin), duke shkaktuar zhvendosjen e fazës së sinjalit.Një metodë tjetër është zvogëlimi i humbjes së rrezatimit duke përdorur materiale qarku më të hollë për të përpunuar linjat e mikrostripeve.Megjithatë, krahasuar me materialet e qarkut më të trashë, materialet e qarkut më të hollë janë më të ndjeshëm ndaj ndikimit të vrazhdësisë së sipërfaqes së fletës së bakrit, e cila gjithashtu do të shkaktojë një zhvendosje të caktuar të fazës së sinjalit.
Megjithëse konfigurimi i qarkut të linjës së mikrostripeve është i thjeshtë, qarku i linjës së mikrostripeve në brezin e valës milimetrike ka nevojë për kontroll të saktë të tolerancës.Për shembull, gjerësia e përcjellësit që duhet të kontrollohet rreptësisht, dhe sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më e rreptë do të jetë toleranca.Prandaj, linja mikrostrip në brezin e frekuencës së valës milimetrike është shumë e ndjeshme ndaj ndryshimit të teknologjisë së përpunimit, si dhe trashësisë së materialit dielektrik dhe bakrit në material, dhe kërkesat e tolerancës për madhësinë e kërkuar të qarkut janë shumë strikte.
Stripline është një teknologji e besueshme e linjës së transmetimit të qarkut, e cila mund të luajë një rol të mirë në frekuencën e valëve milimetrike.Megjithatë, krahasuar me linjën mikrostrip, përcjellësi i linjës është i rrethuar nga mediumi, kështu që nuk është e lehtë të lidhësh lidhësin ose portat e tjera hyrëse/dalëse me shiritin për transmetimin e sinjalit.Linja shiritore mund të konsiderohet si një lloj kablli i sheshtë koaksial, në të cilin përcjellësi mbështillet nga një shtresë dielektrike dhe më pas mbulohet nga një shtresë.Kjo strukturë mund të sigurojë efekt të izolimit të qarkut me cilësi të lartë, duke ruajtur përhapjen e sinjalit në materialin e qarkut (dhe jo në ajrin përreth).Vala elektromagnetike përhapet gjithmonë përmes materialit të qarkut.Qarku stripline mund të simulohet sipas karakteristikave të materialit të qarkut, pa marrë parasysh ndikimin e valës elektromagnetike në ajër.Sidoqoftë, përçuesi i qarkut i rrethuar nga mediumi është i prekshëm ndaj ndryshimeve në teknologjinë e përpunimit dhe sfidat e furnizimit të sinjalit e bëjnë të vështirë përballimin e linjës shiritore, veçanërisht në kushtet e madhësisë më të vogël të lidhësit në frekuencën e valës milimetrike.Prandaj, me përjashtim të disa qarqeve të përdorura në radarët e automobilave, striplines zakonisht nuk përdoren në qarqet e valëve milimetra.
Figura 2 Dizajni dhe simulimi i përcjellësit të qarkut GCPW është drejtkëndor (figura e mësipërme), por përcjellësi përpunohet në një trapez (figura më poshtë), i cili do të ketë efekte të ndryshme në frekuencën e valës milimetrike.
Për shumë aplikacione të qarkut të valëve milimetrike në zhvillim që janë të ndjeshme ndaj përgjigjes së fazës së sinjalit (të tilla si radarët e automobilave), shkaqet e mospërputhjes së fazës duhet të minimizohen.Qarku GCPW i frekuencës së valës milimetrike është i cenueshëm ndaj ndryshimeve në materialet dhe teknologjinë e përpunimit, duke përfshirë ndryshimet në vlerën Dk të materialit dhe trashësinë e nënshtresës.Së dyti, performanca e qarkut mund të ndikohet nga trashësia e përcjellësit të bakrit dhe vrazhdësia e sipërfaqes së fletës së bakrit.Prandaj, trashësia e përcjellësit të bakrit duhet të mbahet brenda një tolerance të rreptë dhe vrazhdësia e sipërfaqes së fletës së bakrit duhet të minimizohet.Së treti, zgjedhja e veshjes sipërfaqësore në qarkun GCPW mund të ndikojë gjithashtu në performancën e valës milimetrike të qarkut.Për shembull, qarku që përdor ari kimik të nikelit ka më shumë humbje nikeli se bakri dhe shtresa sipërfaqësore e nikeluar do të rrisë humbjen e linjës GCPW ose mikrostrip (Figura 3).Së fundi, për shkak të gjatësisë së valës së vogël, ndryshimi i trashësisë së veshjes do të shkaktojë gjithashtu ndryshimin e përgjigjes së fazës, dhe ndikimi i GCPW është më i madh se ai i linjës së mikrostripeve.
Figura 3 Linja e mikroshiritit dhe qarku GCPW i paraqitur në figurë përdorin të njëjtin material qarku (Rogers' RO4003C™ Laminate me trashësi 8 mil), ndikimi i ENIG në qarkun GCPW është shumë më i madh se ai në linjën e mikroshiritit në frekuencën e valës milimetrike.
Koha e postimit: Tetor-05-2022
