Ավտոմոբիլային ռադարի կիրառման ժամանակ ազդանշանի հաճախականությունը տատանվում է 30-ից 300 ԳՀց-ի միջև, նույնիսկ մինչև 24 ԳՀց:Տարբեր սխեմաների գործառույթների օգնությամբ այս ազդանշանները փոխանցվում են հաղորդման գծերի տարբեր տեխնոլոգիաների միջոցով, ինչպիսիք են միկրոշերտի գծերը, ժապավենային գծերը, ենթաշերտի ինտեգրված ալիքատարը (SIW) և հիմնավորված համակողմանի ալիքատարը (GCPW):Այս հաղորդման գծերի տեխնոլոգիաները (նկ. 1) սովորաբար օգտագործվում են միկրոալիքային հաճախականություններում, իսկ երբեմն՝ միլիմետրային ալիքների հաճախականություններում:Պահանջվում են շղթայական լամինատե նյութեր, որոնք հատուկ օգտագործվում են այս բարձր հաճախականության պայմանի համար:Microstrip գիծը, որպես փոխանցման գծերի միացման ամենապարզ և ամենատարածված տեխնոլոգիան, կարող է հասնել միացումների որակավորման բարձր արագության՝ օգտագործելով սովորական շղթայի մշակման տեխնոլոգիան:Բայց երբ հաճախականությունը բարձրացվում է մինչև միլիմետր ալիքի հաճախականությունը, դա չի կարող լինել լավագույն միացումային հաղորդման գիծը:Յուրաքանչյուր էլեկտրահաղորդման գիծ ունի իր առավելություններն ու թերությունները:Օրինակ, թեև միկրոշերտի գիծը հեշտ է մշակվում, այն պետք է լուծի ճառագայթման բարձր կորստի խնդիրը, երբ օգտագործվում է միլիմետր ալիքի հաճախականությամբ:
Նկար 1 Միլիմետրային ալիքի հաճախականությանը անցնելիս միկրոալիքային շղթաների դիզայներները պետք է ընտրեն առնվազն չորս հաղորդման գծերի տեխնոլոգիաներ միկրոալիքային հաճախականությամբ
Չնայած միկրոշերտի գծի բաց կառուցվածքը հարմար է ֆիզիկական կապի համար, այն նաև որոշ խնդիրներ կառաջացնի ավելի բարձր հաճախականություններում:Microstrip հաղորդման գծում էլեկտրամագնիսական (EM) ալիքները տարածվում են շղթայի նյութի հաղորդիչի և դիէլեկտրական ենթաշերտի միջով, սակայն որոշ էլեկտրամագնիսական ալիքներ տարածվում են շրջակա օդի միջով:Օդի ցածր Dk արժեքի պատճառով շղթայի արդյունավետ Dk արժեքը ցածր է շղթայի նյութից, որը պետք է հաշվի առնել շղթայի մոդելավորման ժամանակ:Ցածր Dk-ի համեմատ՝ բարձր Dk նյութերից պատրաստված շղթաները հակված են խոչընդոտելու էլեկտրամագնիսական ալիքների փոխանցմանը և նվազեցնում տարածման արագությունը:Հետեւաբար, ցածր Dk շղթայի նյութերը սովորաբար օգտագործվում են միլիմետրային ալիքային սխեմաներում:
Քանի որ օդում կա էլեկտրամագնիսական էներգիայի որոշակի աստիճան, միկրոշերտի գծի միացումը դեպի դուրս կճառագի օդ՝ նման ալեհավաքի:Սա կհանգեցնի ճառագայթման անհարկի կորուստ միկրոշերտի գծի միացումին, և կորուստը կաճի հաճախականության աճի հետ, ինչը նաև մարտահրավեր է նետում շղթայի դիզայներներին, ովքեր ուսումնասիրում են միկրոշերտի գիծը՝ սահմանափակելու շղթայի ճառագայթման կորուստը:Ճառագայթման կորուստը նվազեցնելու համար միկրոշերտի գծերը կարող են արտադրվել ավելի բարձր Dk արժեքներով շղթայական նյութերով:Այնուամենայնիվ, Dk-ի աճը կդանդաղեցնի էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման արագությունը (օդի համեմատ)՝ առաջացնելով ազդանշանի փուլային տեղաշարժ:Մեկ այլ մեթոդ է նվազեցնել ճառագայթման կորուստը՝ օգտագործելով ավելի բարակ շղթայի նյութեր՝ միկրոշերտի գծերի մշակման համար:Այնուամենայնիվ, համեմատած ավելի հաստ շղթայի նյութերի հետ, ավելի բարակ շղթայի նյութերը ավելի ենթակա են պղնձե փայլաթիթեղի մակերևույթի կոշտության ազդեցությանը, ինչը նույնպես կհանգեցնի ազդանշանի փուլային որոշակի տեղաշարժի:
Թեև միկրոշերտի գծի միացման կոնֆիգուրացիան պարզ է, միլիմետրային ալիքի գոտում միկրոշերտի գծի միացումը հանդուրժողականության ճշգրիտ հսկողության կարիք ունի:Օրինակ, դիրիժորի լայնությունը, որը պետք է խստորեն վերահսկվի, և որքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան ավելի խիստ կլինի հանդուրժողականությունը:Հետևաբար, միլիմետրային ալիքի հաճախականության գոտում միկրոշերտի գիծը շատ զգայուն է մշակման տեխնոլոգիայի փոփոխության, ինչպես նաև նյութի մեջ դիէլեկտրական նյութի և պղնձի հաստության նկատմամբ, և պահանջվող շղթայի չափի հանդուրժողականության պահանջները շատ խիստ են:
Stripline-ը հուսալի միացումային հաղորդման տեխնոլոգիա է, որը կարող է լավ դեր խաղալ միլիմետրային ալիքի հաճախականության մեջ:Այնուամենայնիվ, համեմատած միկրոշերտի գծի հետ, գծի հաղորդիչը շրջապատված է միջավայրով, ուստի հեշտ չէ միակցիչը կամ այլ մուտքային/ելքային պորտերը միացնել ժապավենին ազդանշանի փոխանցման համար:Շերտագիծը կարելի է համարել որպես հարթ կոաքսիալ մալուխ, որի մեջ հաղորդիչը փաթաթված է դիէլեկտրական շերտով և այնուհետև ծածկված շերտով:Այս կառուցվածքը կարող է ապահովել բարձրորակ շղթայի մեկուսացման էֆեկտ՝ միաժամանակ պահպանելով ազդանշանի տարածումը շղթայի նյութում (այլ ոչ թե շրջակա օդում):Էլեկտրամագնիսական ալիքը միշտ տարածվում է շղթայի նյութի միջով:Շերտագիծը կարելի է մոդելավորել ըստ շղթայի նյութի բնութագրերի՝ առանց հաշվի առնելու օդում էլեկտրամագնիսական ալիքի ազդեցությունը:Այնուամենայնիվ, միջավայրով շրջապատված շղթայի հաղորդիչը խոցելի է մշակման տեխնոլոգիայի փոփոխությունների նկատմամբ, և ազդանշանի սնուցման դժվարությունները դժվարացնում են գծի աշխատանքը, հատկապես միլիմետրային ալիքի հաճախականությամբ միակցիչի ավելի փոքր չափի դեպքում:Հետևաբար, բացառությամբ ավտոմոբիլային ռադարներում օգտագործվող որոշ սխեմաների, շերտագծերը սովորաբար չեն օգտագործվում միլիմետրային ալիքային սխեմաներում:
Քանի որ օդում կա էլեկտրամագնիսական էներգիայի որոշակի աստիճան, միկրոշերտի գծի միացումը դեպի դուրս կճառագի օդ՝ նման ալեհավաքի:Սա կհանգեցնի ճառագայթման անհարկի կորուստ միկրոշերտի գծի միացումին, և կորուստը կաճի հաճախականության աճի հետ, ինչը նաև մարտահրավեր է նետում շղթայի դիզայներներին, ովքեր ուսումնասիրում են միկրոշերտի գիծը՝ սահմանափակելու շղթայի ճառագայթման կորուստը:Ճառագայթման կորուստը նվազեցնելու համար միկրոշերտի գծերը կարող են արտադրվել ավելի բարձր Dk արժեքներով շղթայական նյութերով:Այնուամենայնիվ, Dk-ի աճը կդանդաղեցնի էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման արագությունը (օդի համեմատ)՝ առաջացնելով ազդանշանի փուլային տեղաշարժ:Մեկ այլ մեթոդ է նվազեցնել ճառագայթման կորուստը՝ օգտագործելով ավելի բարակ շղթայի նյութեր՝ միկրոշերտի գծերի մշակման համար:Այնուամենայնիվ, համեմատած ավելի հաստ շղթայի նյութերի հետ, ավելի բարակ շղթայի նյութերը ավելի ենթակա են պղնձե փայլաթիթեղի մակերևույթի կոշտության ազդեցությանը, ինչը նույնպես կհանգեցնի ազդանշանի փուլային որոշակի տեղաշարժի:
Թեև միկրոշերտի գծի միացման կոնֆիգուրացիան պարզ է, միլիմետրային ալիքի գոտում միկրոշերտի գծի միացումը հանդուրժողականության ճշգրիտ հսկողության կարիք ունի:Օրինակ, դիրիժորի լայնությունը, որը պետք է խստորեն վերահսկվի, և որքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան ավելի խիստ կլինի հանդուրժողականությունը:Հետևաբար, միլիմետրային ալիքի հաճախականության գոտում միկրոշերտի գիծը շատ զգայուն է մշակման տեխնոլոգիայի փոփոխության, ինչպես նաև նյութի մեջ դիէլեկտրական նյութի և պղնձի հաստության նկատմամբ, և պահանջվող շղթայի չափի հանդուրժողականության պահանջները շատ խիստ են:
Stripline-ը հուսալի միացումային հաղորդման տեխնոլոգիա է, որը կարող է լավ դեր խաղալ միլիմետրային ալիքի հաճախականության մեջ:Այնուամենայնիվ, համեմատած միկրոշերտի գծի հետ, գծի հաղորդիչը շրջապատված է միջավայրով, ուստի հեշտ չէ միակցիչը կամ այլ մուտքային/ելքային պորտերը միացնել ժապավենին ազդանշանի փոխանցման համար:Շերտագիծը կարելի է համարել որպես հարթ կոաքսիալ մալուխ, որի մեջ հաղորդիչը փաթաթված է դիէլեկտրական շերտով և այնուհետև ծածկված շերտով:Այս կառուցվածքը կարող է ապահովել բարձրորակ շղթայի մեկուսացման էֆեկտ՝ միաժամանակ պահպանելով ազդանշանի տարածումը շղթայի նյութում (այլ ոչ թե շրջակա օդում):Էլեկտրամագնիսական ալիքը միշտ տարածվում է շղթայի նյութի միջով:Շերտագիծը կարելի է մոդելավորել ըստ շղթայի նյութի բնութագրերի՝ առանց հաշվի առնելու օդում էլեկտրամագնիսական ալիքի ազդեցությունը:Այնուամենայնիվ, միջավայրով շրջապատված շղթայի հաղորդիչը խոցելի է մշակման տեխնոլոգիայի փոփոխությունների նկատմամբ, և ազդանշանի սնուցման դժվարությունները դժվարացնում են գծի աշխատանքը, հատկապես միլիմետրային ալիքի հաճախականությամբ միակցիչի ավելի փոքր չափի դեպքում:Հետևաբար, բացառությամբ ավտոմոբիլային ռադարներում օգտագործվող որոշ սխեմաների, շերտագծերը սովորաբար չեն օգտագործվում միլիմետրային ալիքային սխեմաներում:
Գծապատկեր 2 GCPW շղթայի հաղորդիչի ձևավորումը և մոդելավորումը ուղղանկյուն է (վերևում գտնվող նկարում), բայց հաղորդիչը մշակվում է տրապեզոիդով (ներքևում գտնվող նկարում), որը տարբեր ազդեցություն կունենա միլիմետրային ալիքի հաճախականության վրա:
Շատ առաջացող միլիմետրային ալիքների միացումների համար, որոնք զգայուն են ազդանշանի փուլային արձագանքի նկատմամբ (օրինակ՝ ավտոմոբիլային ռադար), փուլային անհամապատասխանության պատճառները պետք է նվազագույնի հասցվեն:Միլիմետրային ալիքի հաճախականության GCPW շղթան խոցելի է նյութերի և մշակման տեխնոլոգիայի փոփոխություններից, ներառյալ նյութի Dk արժեքի և ենթաշերտի հաստության փոփոխությունները:Երկրորդ, միացման աշխատանքի վրա կարող են ազդել պղնձե հաղորդիչի հաստությունը և պղնձե փայլաթիթեղի մակերեսային կոշտությունը:Հետևաբար, պղնձե հաղորդիչի հաստությունը պետք է պահպանվի խիստ հանդուրժողականության սահմաններում, իսկ պղնձե փայլաթիթեղի մակերեսային կոշտությունը պետք է նվազագույնի հասցվի:Երրորդ, GCPW սխեմայի վրա մակերևույթի ծածկույթի ընտրությունը կարող է ազդել նաև շղթայի միլիմետրային ալիքի աշխատանքի վրա:Օրինակ, քիմիական նիկելի ոսկի օգտագործող շղթան ավելի շատ նիկելի կորուստ ունի, քան պղնձը, և նիկելապատ մակերեսային շերտը կավելացնի GCPW-ի կամ միկրոշերտի գծի կորուստը (Նկար 3):Ի վերջո, փոքր ալիքի երկարության պատճառով ծածկույթի հաստության փոփոխությունը կհանգեցնի նաև փուլային արձագանքի փոփոխությանը, և GCPW-ի ազդեցությունն ավելի մեծ է, քան միկրոշերտի գծի ազդեցությունը:
Նկար 3 Նկարում ցուցադրված միկրոշերտի գիծը և GCPW շղթան օգտագործում են միևնույն շղթայի նյութը (Ռոջերսի 8 միլ հաստությամբ RO4003C ™ լամինատ), ENIG-ի ազդեցությունը GCPW շղթայի վրա շատ ավելի մեծ է, քան միկրոշերտի գծի վրա միլիմետր ալիքի հաճախականությամբ:
Հրապարակման ժամանակը՝ հոկտ-05-2022
