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录播视频+精选问答|了解基片集成波导(SIW)在毫米波电路中的应用

录播视频+精选问答|了解基片集成波导(SIW)在毫米波电路中的应用 微波射频网
2020-01-20
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导读:本次网络研讨会将比较不同平面电路结构,特别是毫米波下SIW的性能及实际电路实现过程中的一些问题。
2019年12月17日上午十点微波射频网成功举办罗杰斯公司的“了解基片集成波导(SIW)在毫米波电路中的应用”在线技术讲座。
研讨会背景介绍:
在设计基于PCB的毫米波应用时,通常会考虑许多不同的RF平面电路结构和性能。过去很长一段时间内,微带线和接地共面波导(GCPW)结构是被广泛应用的电路结构,并证实了在毫米波频段的应用中也是有效的。然而,这两种结构也有各自的优缺点,特别是在考虑射频性能的细节和这些结构的性能变化时。
基片集成波导(Substrate IntegratedWaveguide)是由Ke, Wu教授提出一种新型的用于毫米波频段的平面电路结构,具有波导的特征同时又可以在PCB电路板上实现的平面电路。SIW应用于毫米波电路有许多的好处,然而,在高频段上实现这种结构是有挑战性的,特别是来自PCB材料特性和PCB加工过程中的一些影响。
本次网络研讨会将比较不同平面电路结构,特别是毫米波下SIW的性能及实际电路实现过程中的一些问题。
如您错过了当天的直播,我们为您整理了当天活动的部分精选问答供您参考。您还可以观看下方研讨会完整视频。

录播视频:了解基片集成波导(SIW)在毫米波电路中的应用

问答精选 


Q1:对于77GHz SIW的相关设计来说,截止频率一般设多少?

Rogers:可能需要根据具体的设计来看了,主要还是确保在工作频率下具有稳定的性能,而不是还处于截止频率过渡带。我们这里的SIW传输线设计的截止频率是68G,在77G就比较稳定了。


Q2:SIW适用于毫米波电路设计中的什么场合?而不用微带线?

Rogers:SIW相对于微带线具有一定的优势,特别是在高频毫米波下的应用,如毫米波电路中需要避免相互的干扰,耦合等中可以用SIW电路。而微带线在毫米波频段相对容易被干扰,容易产生自身杂散模式的传播。


Q3:测试中提到的回波损耗性能小于-12dB就认为可以了,是怎么定义出来的?

Rogers:这个值不是定义出来的,而是根据我们的一些经验得出。通常来讲,回波损耗小于-15dB以下就可以认为具有比较好的性能了,但是在毫米波频段特别是接近80GHz,使回波损耗能够达到-15dB以下的确存在一些困难,经过反复比较和测试,小于-12dB的回波性能在毫米波下是可以接受的。


Q4:用什么方法Dk测试?

Rogers:Dk有很多的测试方法,有测试材料介质Dk的方法,通常使用IPC定义的标准2.5.5.5.;也有测试实际电路Dk的测试方法,如微带线谐振环方法。建议登录罗杰斯技术支持中心https://www.rogerscorp.com/techub,里面有相关的内容。


Q5:除材料Dk之外还会给设计Dk?那对于77G,RO3003™ ED材料,设计Dk应该取多少呢?如果是RA铜又是多少?

Rogers:嗯,材料的Dk是介质的Dk,而设计Dk是包含铜箔粗糙度影响的电路的等效Dk。对于5mil RO3003 ED铜,通过微带线方法测试得到的在77GHz下的典型值是3.16。5mil RO3003 RA铜在77GHz下的典型值是3.06。


Q6:HFSS中仿真SIW,铜箔粗糙度用的什么模型?Groisse还是Huray模型?

Rogers:都可以,只是不同模型的精度有些不同。用的较多较准确的是Huray模型。Rogers公司关于每一种材料都有对应的Huray模型的粗糙度值,可以通过MWI软件查看。


Q7:铜箔对有效Dk有影响吗,Dk不是只与介质有关吗?

Rogers:铜箔粗糙度会减慢电磁波在其中的传播速率,形成慢波效应,因此实际电路所呈现出来的等效介电常数就增加了。


Q8:设计时需要考虑铜的粗糙度吗?

Rogers:是的,最好是将粗糙度考虑进去,这样实际电路与设计性能更加的匹配。频率越高,铜箔的影响越大,对电路性能的影响越大。


Q9:SIW主要存在哪些加工误差呢?

Rogers:主要还是过孔的位置误差,其次就是其他的一些如转换电路的影响,缝隙耦合等等的加工影响。


Q10:很多罗杰斯板材会给两个Dk值,一个是标准值,一个设计值,比如说 RT/duroid®6006材料一般认为是6.15,但是还有个设计值是6.45,实际中应该选哪个比较好?

Rogers:两个值分别表示不同的涵义。我们称为之过程Dk和设计Dk。过程Dk只纯介质的Dk值,而设计Dk是含有铜箔粗糙度影响的电路的Dk。在具体设计中,建议选用设计Dk,它是我们基于实际电路测试出来的Dk值,用这个做设计更符合最终实际电路的性能。

【声明】内容源于网络
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