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En el diseño de puesta a tierra de la cavidad blindada, la cinta de cobre de doble Guía se utiliza generalmente "pegando un círculo a lo largo de la costura" o "pegando una pieza en varios rincones". La intuición detrás de este enfoque es simple: cuanto más puntos de tierra, más completa es la tierra y más confiable es el blindaje.
En escenarios de baja frecuencia y corriente continua, Esta intuición es generalmente válida. Sin embargo, en la banda de ghz, la efectividad del Circuito de tierra ya no está determinada por el "número de puntos de tierra", sino por la inducción parasitaria y el área del Circuito de la ruta de retorno. La puesta a tierra multipunto irrazonable puede traer un peor efecto de blindaje que una puesta a tierra multipunto diseñada con el menor área del circuito.
La puesta a tierra de alta frecuencia mira la "inducción del circuito", no el "número de puntos de puesta a tierra".
La ruta de retorno de la corriente de alta frecuencia sigue el principio de Resistencia mínima, no la ruta geométricamente más corta. Cuando la cavidad blindada se conecta al plano del suelo en varios lugares a través de una cinta de doble guía, cada punto de tierra constituye una ruta de retorno independiente. Puede haber una diferencia de potencial entre estas rutas, especialmente cuando hay un modo de resonancia en el interior de la cavidad, el anillo de tierra entre diferentes puntos de tierra acoplará el ruido, lo que destruirá la integridad del blindaje de la cavidad.
Hay un detalle fácilmente ignorado en las especificaciones del 3M 1181: su eficiencia de blindaje es de un promedio de 66 DBS en el rango de 300 kHz - 2,5 GHz y puede alcanzar más de 80 DBS en 1 ghz, pero la etiqueta de resistencia de contacto de la capa de pegamento viene con la condición de "necesidad de presión para garantizar la conducción". Esto significa que el Estado de contacto real de la cinta adhesiva en diferentes posiciones de la pared de la cavidad no es consistente, y la dispersión de la resistencia entre los puntos de tierra se convertirá en parte del Circuito de tierra a alta frecuencia. El aumento del número de puntos de tierra no equivale automáticamente a la disminución de la resistencia total de la ruta de retorno; Si la resistencia varía mucho entre los puntos de tierra, la puesta a tierra multipunto guiará la corriente de retorno a formar un circuito inesperado en el interior de la cavidad.
Propiedades dieléctrico de la capa de pegamento: parámetros parasitarios de alta frecuencia encubiertos por "conducción"
La conducción del eje Z de la cinta de doble conducción depende de las partículas conductoras en la capa de caucho, pero la matriz dieléctrica entre las partículas en la capa de caucho no es "transparente eléctrica" a alta frecuencia. El análisis técnico de la industria señala claramente que la capa adhesiva conductora de la cinta adhesiva de doble conducción no es un conductor ideal, la matriz dieléctrica (dk, df) entre las partículas conductoras en la capa adhesiva de alta frecuencia afectará la resistencia general, y la dk / DF inestable introducirá condensadores parasitarios para cambiar la resistencia característica de la línea de transmisión.
El papel de este parámetro parasitario en el circuito de tierra es doble. Por un lado, la capacidad parasitaria de la capa de pegamento proporciona un canal de "derivación" para el ruido de alta frecuencia, que no existe a baja frecuencia, pero puede cambiar la distribución de la corriente de retorno en la banda de ghz. Por otro lado, si la capa de pegamento dk / DF fluctúa dentro o entre lotes entre diferentes puntos de puesta a tierra, la resistencia de alta frecuencia de cada punto de puesta a tierra ya no es consistente, y la distribución del potencial entre las paredes de la cavidad se vuelve impredecible.
Los productos de vanguardia controlan la fluctuación dieléctrica de alta frecuencia de la capa de caucho dentro del 5% optimizando la dispersión del relleno y el sistema de resina, pero este indicador generalmente no se proporciona en las especificaciones de la cinta de doble guía ordinaria. Al seleccionar el modelo, si solo se presta atención a "la superficie de pegamento no está conectada" y "la resistencia vertical", la estabilidad del Circuito de puesta a tierra de alta frecuencia está en realidad en un Estado no verificado.
Rugosidad de la superficie de la lámina de cobre: pérdida amplificada a nivel de circuito
El efecto de la rugosidad de la superficie de la lámina de cobre en la pérdida de inserción puede ser solo una diferencia de unos pocos DB en una sola ruta de tierra. Pero en una estructura de cavidad multipunto a tierra, esta pérdida se superpondrá y amplificará a nivel de circuito.
El efecto cutáneo hace que la corriente eléctrica en la banda de GHz se concentre en una capa extremadamente delgada de la superficie de la lámina de cobre. La superficie áspera alarga la ruta de corriente, lo que equivale a aumentar la resistencia de la serie. Los estudios han demostrado que a 10 ghz, la pérdida causada por la rugosidad es superior al 20% en comparación con la superficie lisa. Para el radar de 77 GHz o la cavidad blindada de serdes de alta velocidad, si el sustrato de lámina de cobre de la cinta guía doble elige una lámina de Cobre electrolítico estándar de alta rugosidad, la resistencia de alta frecuencia de cada punto de tierra contiene esta pérdida adicional de superficie; Cuando varios puntos de tierra están conectados en paralelo, la mejora de la resistencia total al retorno se compensará parcialmente por el aumento de la resistencia de un solo punto.
El 3M 1181 utiliza láminas de cobre blandas recoladas (deadsoft), con un espesor total de 0066 mm, un sustrato de láminas de cobre de 0036 mm y una capa adhesiva de 0030 mm. su eficiencia de blindaje alcanza más de 80 DBS en 1 ghz, lo que indica que la cinta guía doble puede proporcionar el blindaje de alta frecuencia disponible bajo un diseño razonable; Pero la premisa de este dato es que la capa de pegamento está completamente presionada y el diseño del punto de puesta a tierra es razonable, en lugar de "establecerse automáticamente con un círculo completo".
Condiciones en las que la "puesta a tierra de un solo punto" vuelve a ser razonable a alta frecuencia
En los circuitos analógicos de baja frecuencia, la puesta a tierra de un solo punto se utiliza para evitar el circuito de tierra. En el blindaje de la cavidad de alta frecuencia, la reasignación de la puesta a tierra de un solo punto proviene de una lógica diferente: cuando el número de puntos de puesta a tierra se reduce al mínimo diseñado, la geometría de la ruta de retorno se vuelve controlable, el área del circuito se puede minimizar y la inducción parasitaria se reduce.
Para la aplicación de cintas de cobre de doble guía en cavidades blindadas, el juicio topológico operativo es priorizar la configuración de puntos de tierra en las posiciones con mayor densidad de corriente en la pared de la cavidad (generalmente cerca de fuentes de ruido o grietas), en lugar de una distribución uniforme. Si la distancia entre los puntos de puesta a tierra es mayor que una determinada proporción de la longitud de onda correspondiente a la frecuencia de trabajo más alta (por ejemplo, lambda / 20), la diferencia de potencial entre las paredes de la cavidad puede no ser efectivamente igualada, en este momento, aumentar el número de puntos de puesta a tierra es significativo; Si la distancia es lo suficientemente pequeña, seguir aumentando los puntos de tierra solo aumentará la incertidumbre de la carretera de circunvalación sin mejorar la ruta de retorno.
Selección y juicio de diseño a partir de la topología del circuito
Primero, primero dibuje el camino de retorno y luego determine el número y la ubicación del punto de tierra.
No comience con "pegar algunas piezas", sino con "de dónde se produce la corriente acústica de alta frecuencia y a dónde hay que volver". El punto de puesta a tierra debe colocarse en la posición con la mayor densidad de corriente de retorno, en lugar de distribuirse uniformemente o cubrirse a lo largo de las costuras. Para el blindaje de las costuras de la cavidad, el ajuste continuo es razonable en escenarios específicos, pero esta racionalidad depende de que las costuras en sí sean parte de la ruta de retorno, en lugar de "pegar más piezas por si acaso".
En segundo lugar, la estabilidad de la capa de pegamento dk / DF se incorpora a la selección de alta frecuencia, en lugar de confirmar solo la resistencia vertical.
La conducción del eje Z de la cinta de doble conducción es una condición necesaria, pero no una condición suficiente para la puesta a tierra de alta frecuencia. Se requiere que el proveedor proporcione datos sobre la constante dieléctrica y el factor de pérdida de la capa de caucho en la banda objetivo, o al menos proporcione la curva de medición de la pérdida de inserción de la estructura que contiene la capa de caucho. Los productos con fluctuaciones dieléctrico de película adhesiva controladas dentro del 5% tienen una mejor consistencia de resistencia de alta frecuencia en cada punto de tierra en escenarios de puesta a tierra multipunto y un menor riesgo de bucle de tierra.
En tercer lugar, se da prioridad a los sustratos de lámina de cobre de baja rugosidad en la cavidad de alta frecuencia y se confirma la consistencia del proceso de prensado.
La influencia de la rugosidad de la superficie de la lámina de cobre en la resistencia de un solo punto se superpondrá en la estructura de tierra multipunto. Para el blindaje de cavidades por encima de 3 ghz, se debe dar prioridad a la lámina de cobre calandrado o a la lámina de Cobre electrolítico de perfil ultra bajo, y se debe pedir al proveedor que proporcione datos de rugosidad de la superficie (rz). Al mismo tiempo, la condición de que la resistencia de contacto de la capa de caucho "necesita presión para garantizar la conducción" significa que la consistencia del proceso de prensado determina directamente la dispersión de la resistencia de cada punto de conexión a tierra, y la etapa de muestra debe medir la resistencia de conexión a tierra de varios puntos de conexión a tierra En las condiciones reales de la línea de producción, en lugar de verificar solo una pieza.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de producto de cinta de cobre de doble guía cubre el sustrato de lámina de Cobre electrolítico y calandrado, y la capa de pegamento llena de partículas conductoras para lograr la conducción del eje z, lo que puede proporcionar datos de constante dieléctrica y factor de pérdida de la capa de pegamento en la banda objetivo, así como opciones de lámina de cobre de diferentes niveles de rugosidad superficial.
El producto admite bobinas, láminas y troquelado de precisión, y puede proporcionar sugerencias de forma de troquelado de acuerdo con el diseño del punto de tierra de la cavidad blindada. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.