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微波高频

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射频/微波PCB材料和性能的评估
2020-11-30
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普通来说,线路板材料的特别的性质与最后电路板(PCB)的性能有非常大关系,尤其是在射频/微波频率下。线路板料料的参变量,例如介电常数(Dk)、耗散因数(Df)、甚至于连材料的厚度都会影响不一样传道输送线(如:微带线,带状线,共面波导)在高频电路中的性能。幸运的是,有一种简单高效的工具软件,可以预先推测不一样的高频传道输送线,在不一样线路板料料上加工出来的表达,也就是罗杰斯企业供给的微波阻抗(MWI)计算软件。

这款传道输送线性能摹拟计算工具软件,可以经过过访罗杰斯企业官方网站上的“罗杰斯技术支持核心”,不收费下载到EXE款式的可执行文件。该软件可以安装在恣意一台能运行Microsoft Windows 10操作系统(OS)的私人计算机(PC)上,额外它也可以从网站上运行。该软件的最新版本MWI-2019, 它是运用了合拢方程, 并依据基本线路板料料各种参变量的差别(例如:Dk、厚度、以及其他材料参变量),来计算特别指定传道输送线的性能。依据不一样的材料特别的性质,软件还可以计算传道输送线的不一样性能和办公参变量,涵盖:特点标志阻抗,伤耗和质量因子(Q)等。该软件准许用户从线路板料料库中挑选不一样板料,并基于各种高频传道输送线技术施行计算,涵盖微带线,带状线,接地共面波导(GCPW),边缘耦合微带,边缘耦合带状线(或差分对带状线)和宽边耦合带状线。

软件的用户手册也可以从“罗杰斯技术支持核心”不收费下载,用来帮忙用户更好的运用MWI-2019软件。该软件的合拢方程可以供给十分非常准确的仿真,是基于在用到的一点传道输送线向上行了数量多的测试数值。在绝大部分数事情状况下,对于给定的线路板料料和给定传道输送线技术的摹拟仿真最后结果,和实际加工出来的传道输送线在向量网络剖析仪(VNA)上的实际勘测最后结果十分吻合。尤其是对于一点最常用的传道输送线类型,例如:微带线,带状线和接地共面波导(GCPW)。

迅速的运行速度

工具软件MWI-2019有很多的长处,除开不收费和能够在平常的的PC机上成功实现高精密度以外,它的一个显著的独特的地方是高效的运行速度。在仿真不一样线路板料料的传道输送线时,假如认为合适而使用其他商用的三维全波电磁(EM)场仿真软件,纵然是认为合适而使用最顶配和最新的PC机,仿真一次也有可能需求几钟头。不过,MWI-2019软件的编著最初的心愿,是为了能够在常理配合制造的平常的PC机上迅速高效运行。基本上,在设置好有关参变量后,只要按下软件的“计算”按键,软件几乎能迅即给出非常准确的仿真最后结果。

当然,EM场仿真软件一般能供给三维全波计算,可以供给比MWI-2019这么的方便不收费软件高得多的精密度,其代价是认为合适而使用较长的仿真时间。但MWI-2019并不是要代替EM场仿真软件。MWI-2019软件能够供给十分有用的靠得住的参照最后结果,它的迅速计算优位能够在非常短的时间内,帮忙电路预设工程师在预设不一样传道输送线电路时,准确迅速挑选线路板料料的DK值,厚度以及确认其他线路板料料的指标。对于给定的高频送电线路技术和电路预设,MWI-2019的仿真速度,能够让工程师在很多的线路板材料中找到最佳的电路参变量。当需求更高的仿真精密度况且有丰足的计算时间时,工程师可以任何时间利用EM场仿真软件征求更精密细致的仿真最后结果。

MWI-2019软件可以快传动比较传道输送线在不一样线路板材料上的表达,准许用户在多种材料之间施行比较和挑选。例如:不一样线路板料料在不一样的频率下,微带电路的传道输送线伤耗怎么样遭受影响?当改易线路板材料时,软件将运用每种材料最靠近的标准厚度,以及每种材料的最佳铜箔类型,以简化比较。假如用户有兴致对材料的某些特别指定参变量(如:Dk和厚度)施行剖析比较,软件也可以改正这些个默许标准值,让用户来自定义设置。

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靠得住的计算精密度

尽管仿真速度快,但MWI-2019经过传道输送线特别指定的合拢方程和板型优化,依旧可以供给十分非常准确的仿真最后结果。 用户可以运用软件内置的默许标准材料参变量,也可以经过微调线路板材料参变量(涵盖预设Dk,厚度,甚至于铜导线的定义)对传道输送线电路和材料施行仿真计算(MWI-2019中里面含有了多种铜外表光洁度板型)。在对线路板材料施行传道输送线剖析计算之前,软件准许用户改正默许的缺省值并输入自个儿的值,以便在有兴致的频率向上行自定义计算,因此迅速考求不一样传道输送线的怎么样随着材料和频率的挑选而变动。

当用户从MWI-2019中挑选线路板材料,以及线路板材料的厚度、办公频率时,MWI-2019软件经过树立的数量多材料参变量数值库(依据材料的厚度或z轴)中找到具体的特别指定的Dk值,这些个Dk值是依据不一样材料的频率施行实际勘测而获得的。每种材料Dk值随频率变动的数值库都是依据在不一样频率和线路板材料的不一样厚度,测试数百个电路上的实际勘测树立的。这些个预设Dk值也可在很宽的频率范围内运用:软件最新版本的预设Dk值适合使用于100 MHz至110 GHz的频率,支持60 GHz及更高频率。例如:最近兴起的5G毫米波应用、蜂窝通信网络、交通工具雷达安全系统等。与早期版本的软件相形,MWI-2019还里面含有更多可供挑选的线路板材料,以及对应的数量多预设Dk数值库和已针对材料施行了优化的传道输送线板型。

两种最为广泛运用的高频传道输送线,即微带线和带状线,也是MWI-2019中计算最非常准确的两种板型。依据该软件供给的仿真最后结果,在实际线路板材料上加工出传道输送线的实际勘测值与仿真值几乎绝对完全一样。对于其他类型的传道输送线,例如边缘耦合微带和边缘耦合带状线,尽管没有数量多的勘测数值来加强仿实在重复性和正确性,不过,板型和合拢方程也为供给了十分非常准确的最后结果。

 

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