СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2014

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2014 а б Х1 Переход Переход Нагрузка 50 Ом Нагрузка 50 Ом R&S ZVB4 P1 А1 Х1 Х1 Х2 Х2 Х2 Х3 Х3 Х4 Х4 Коэффициент передачи, дБ КСВН Частота, ГГц Частота, ГГц a б 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 4,50 –20,00 1,25 1,50 S 13 S 12 S 23 1,75 2,00 –17,00 –15,00 –12,00 –10,00 –7,50 –5,00 –2,50 0,00 И ССЛЕДОВАНИЕ МАКЕТА НАПРАВЛЕННОГО ОТВЕТВИТЕЛЯ Для изготовления многослойных печатных плат трёхдецибельных на- правленных ответвителей диапазо- на СВЧ была выбрана структура под- ложки, состоящая из слоёв материа- ла LCP Ultralam 3000 и материала FR-4 (см. рис. 3). Процесс синтеза и тополо- гия трёхдецибельного направленно- го ответвителя подробно описаны в [3]. На рисунке 4 представлены трёхмер- ная модель (см. рис. 4а) и макет много- слойной печатной платынаправленного ответвителя (см. рис. 4б), рассчитанный на диапазон рабочих частот 2…4 ГГц. Экспериментальные исследования проводились при помощи векторно- го анализатора электрических цепей R&S ZVB4 и калибровочного набора ZV-Z229. В ходе исследований были измерены электрические характе- ристики трёх макетов, работающих в диапазоне частот 2…4 ГГц. Отклоне- ние значений параметров от образца к образцу составило не более 5%. На рисунке 5 приведена функциональ- ная схема стенда для исследования электрических характеристик маке- тов направленных ответвителей. На рисунке 6 приведены частотные зависимости электрических характери- стик направленного ответвителя: АЧХ (см. рис. 6а) и КСВН входа и выходов (см. рис. 6б). Неравномерность АЧХ в диапазоне рабочих частот для опыт- ных образцов составила не более 0,5 дБ, развязка между прямым и ответвлён- ным плечом опытного образца ответ- вителя (параметр S23) составила 15 дБ внизу и 12,5 дБ вверху диапазона рабо- чих частот. Уровень КСВН входа и выхо- дов в диапазоне рабочих частот не пре- высил 1,6. Диапазон рабочих частот макета ответвителя в достаточной сте- пени соответствовал расчётному. З АКЛЮЧЕНИЕ На примере материалов серии Ultralam 3000 исследованы методы и технологические процессы изготов- ления многослойных печатных плат устройств СВЧ на основе жидкокри- сталлического полимера (LCP). Были изготовлены макеты направленных ответвителей на связанных неоднород- ных симметричных линиях, запроекти- рованных на диапазон частот 2…4 ГГц. Проведены экспериментальные иссле- дования электрических характеристик полученных макетов, которые с высо- кой повторяемостью соответствовали расчётным параметрам. На основании приведённой в статье информации, подтверждённой экспери- ментальной проверкой изготовленных макетов, можно сделать вывод о способ- ности материалов на основе жидкокри- сталлического полимера составить кон- куренцию такимматериалам, как PTEE, в устройствах диапазона СВЧ за счёт более высокой технологичности изго- товления многослойных печатных плат. Л ИТЕРАТУРА 1. Data Sheet RF 1.3000 Ultralam 3000, Liquid Crystalline Polymer Circuit Material. www.rogerscorp.com/acm/products/63/ UL-TRALAM-3850-Laminates.aspx. 2. Галецкий Ф., Лейтес И., Петров Л. Разра- ботка технологии изготовления высоко- плотных СВЧ многослойных печатных плат. Производство электроники: тех- нологии, оборудование, материалы. № 8. 2008. С. 23–27. 3. Абрамова Е.Г., Коновалов С.С. Разработка направленного ответвителя на диапазон частот 2…4 ГГц на основе связанных сим- метричных линий, выполненного в объё- ме многослойной подложки из низкотем- пературной керамики. Техника радиосвя- зи. Выпуск 1 (19). 2013. С. 68–73. Ultralam 3850 (0,1 мм) Ultralam 3908 (0,05 мм) Ultralam 3850 (0,1 мм) Prepreg (0,1 мм) FR-4 (0,2 мм) Top Bottom int 1 int 2 int 3 int 4 Рис. 6. Частотные зависимости электрических характеристик направленного ответвителя: а – АЧХ; б – КСВН входа и выходов Рис. 3. Структура подложки, состоящая из слоёв LCP материалов Ultralam 3000 и FR-4 Рис. 4. Трёхдецибельный направленный ответвитель: а – трёхмерная модель; б – макет многослойной печатной платы Рис. 5. Функциональная схема стенда для исследования электрических характеристик макетов направленных ответвителей: А1 – макет направленного ответвителя, Р1 – векторный анализатор электрических цепей R&S ZVB4, Х1, Х2 – СВЧ-переходы с разъёмами типа N и SMA, Х3, Х4 – согласованная нагрузка 50 Ом © СТА-ПРЕСС