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TechnicalFeature 技术特写 射频与微波开关

频电路性能的影响之前，对RO4730G3 孔质量等一系列的材料研究。该材料及 不同的影响，包括材料填充类型、填料
线路板及其微球填料进行了广泛的评 其微球在工业标准测试条件下通过了这 尺寸、玻璃布或树脂类型。本试验进行
估，以充分了解它们在不同工作条件下 些测试。有关这些测试的其它信息可以 的射频测试比较了来自罗杰斯公司的具 大幅提高您测试测量系统的柔性
的特性。进行了包括10层板的高加速热 在罗杰斯公司网站的“技术支持中心” 有玻璃增强材料和微球填料的20.7mil厚
冲击试验、双面板金属化通孔可靠性、 找到。 的RO4730G3线路板和没有玻璃增强材
双面板孔-孔导电阳极丝（CAF）电阻、 金属化通孔孔壁表面的纹理通常被 料且具有更小非空心填料的20mil厚的
平面-平面CAF电阻、最高工作温度和表 认为是电路制造的问题，而不是材料的 RO3003G2线路板。这两种材料的介电
面贴装技术测试、绝缘电阻、金属化通 问题。尽管如此，材料特性还是会产生 常数（Dk）或相对介电常数（ε r ）近似
为3，厚度相同。而主要的区别在于，
假设二者均采用最佳PCB制造方法，
RO3003G2材料会有更加光滑的铜通孔
壁面，而RO4730G3的金属化通孔壁面
更粗糙。这是因为RO4730G3线路板材
料及其空心微球填料，而RO3003G2没
Top Copper Layer Top Copper Layer 有玻璃增强、极小颗粒且均匀的填料。
实际上，如图2所示，RO3003G2线路板
材料上的确具有非常光滑的通孔孔壁。
如图1和图2所示，两种材料中通孔
表面粗糙度的差异还是很明显的，但是
这会影响射频性能吗？首先我们来看测
试电路的设计。对于测试电路设计，微
Bottom Copper Layer (a) Bottom Copper Layer (b)
带传输线电路提供了一种有效的方法来
图3：标准微带传输线(a)和带金属化通孔的测试电路(b)，用于评估通孔孔壁粗糙度 比较光滑和粗糙的通孔壁表面的影响， 年保修
对射频性能的影响。 因为与其它高频传输线相比，微带线的
PCB加工过程中的一些变化对射频性能的
TABLE 1 影响较小。本研究的微带电路均采用了
一些特殊设计，使其工作频率达到40GHz
S PHASE MEASUREMENTS 从虹科选择你需要的射频与微波开关
21
仍有较好的性能。如图3a所示，“标
RO3003G2 (Smooth PTH Via Hole Wall)
准”微带传输线测试电路在端部具有接 • 包括PXI、LXI和USB版本 • 超过300种射频与微波产品可选
Phase Angle (°) Phase Angle Difference (°) 地的共面波导（GCPW）结构，以很好地
Circuit ID 24 GHz 28 GHz 39 GHz 24 GHz 28 GHz 39 GHz 连接2.4mm同轴连接器（来自西南微波的 • 直流到65GHz带宽 • 大多数微波模块带有LED指示灯
No via –3189 –3728 –5237 Reference Reference Reference 型号＃1492-04A-5）以获得很好的高频性 • 关键开关拓扑 - 转换、传递、多路复用器和矩阵 • 保证长期支持，通常有15至20年
能。图3b显示了用于本试验的中间具有 • PXI模块可插入任何PXI或PXIe混合机箱和我们的 • 30年的开关经验，20年的PXI经验和13年的LXI经
P1 C1 –3167 –3708 –5237 22 20 0
通孔的测试电路。电路的长度为2英寸， 以太网/USB控制的LXI机箱，包括我们的新型2或4 验，还有很强的全球客户基础
P1 C2 –3169 –3711 –5241 20 17 –5
其使用的松耦合的接地共面波导传输线 槽USB/LXI型号
P1 C3 –3165 –3706 –5233 24 23 3
电路，将具有与微带传输线电路非常相
P1 C4 –3163 –3704 –5231 26 24 6 似的射频性能。这种设计提高了高频性
P1 C5 –3165 –3706 –5234 23 22 3 能，非常适合40 GHz下的测试。 开关 | 仿真 | 可编程电阻 | 定制设计 | 电缆与连接器
P1 C6 –3166 –3707 –5236 23 21 0 在相同材料上制作许多相同设计的
电路，以区别评估材料变化和PCB制造
工艺不确定性的影响导致的RF性能差
No via –3186 –3725 –5233 Reference Reference Reference
异。原始大板线路板材料尺寸为24×18
P2 C1 –3167 –3707 –5233 19 18 0 英寸，切割成两个尺寸均为12×18英寸
P2 C2 –3165 –3706 –5231 21 19 2 的小板，这样保证了不同电路的材料的
P2 C3 –3164 –3704 –5227 22 22 6 一致性。在电路的制作加工中，采用了
P2 C4 –3163 –3703 –5226 23 23 7 相同的加工工艺，分别得到基于20mil厚
的RO3003G2线路板材料上的光滑通孔
P2 C5 –3165 –3705 –5229 21 20 4
孔壁和20.7mil厚的RO4730G3线路板材
P2 C6 –3161 –3701 –5223 25 25 10
料的粗糙通孔孔壁的电路。 需要详细资料？请现在通过 sales@hkaco.com 联系我们
PANEL 1 PANEL 2 北京 010-5781 5040；187 1014 9603 | 上海 021-6728 2707；136 7167 1424
测试结果 深圳 0755-22677441；18124130760 | 西安 029-8187 3816；152 9185 3139
PHASE ANGLE DIFFERENCE (º) PHASE ANGLE DIFFERENCE (º) 测试得到了大量的数据，包括插 广州 400-999-3848； 135 3349 1614 | 成都 028-63910020；186 2819 3032
24 GHz 28 GHz 39 GHz 24 GHz 28 GHz 39 GHz 入损耗、回波损耗、阻抗、群延迟和相 沈阳 024-8376 9335；157 1053 7541 | 武汉 027-8193 9100 | 香港 6749 9159
位角。图4显示了设计的测试电路（如 台湾 909006343 hkaco.com/pt10 加关注
Average 22.93 21.13 1.11 Average 22.00 21.20 4.83
图3b）的矢量网络分析仪屏幕截图，
Std Dev 1.91 2.32 3.56 Std Dev 2.13 2.40 3.62
展示了频率和时域的结果。从图4a中可
Range 5.64 6.76 10.13 Range 5.93 6.70 9.97 知，|S 21 |在标记2的39GHz处为3.93dB。 广州虹科电子科技有限公司 HongKe
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38 www.mwjournalchina.com Microwave Journal China 微波杂志 Jan/Feb 2019

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