[Strashila 0]

On 1/27/2022 at 10:47 AM, Turgenev said:

Посоветуйте, пожалуйста, СВЧ-материал с высокой диэлектрической проницаемостью, с которым вы уже работали. Проницаемость нужна выше 3.55, желательно около 10. Разрабатывать буду согласующие цепи транзистора. Интересует ваш опыт работы с материалом, а именно:

- сложность заказа платы на этом материале (как долго изготавливают, срок доставки, стоимость и тд);

- соответствие описания материала реальному положению дел (по сути сходимость результатов моделирования на этом материале с реально изготовленным изделием).

Если транзистор бескорпусной или частоты выше 20 ГГц - то очевидно керамика. С ней сложно работать, но к плюсам можно отнести стабильность параметров, предельные возможные точности по топологии, минимальные вносимые затухания. Купить подложки просто, найти кто будет обрабатывать уже сложней. Эпсилон: 4 у кварца, 10 у алюмооксидов, до нескольких тысяч у подложек под конденсаторы.

Если транзистор корпусной и частоты относительно небольшие, то все-таки роджерс 4000 или 3000 серии (эпсилон ~3,6). Самое главное преимущество - доступность/технологичность и нет непоняток с параметрами. Стабильность параметров даже супер известных серий ламинатов не блещет постоянством. Но если уж очень хочется что-то со специфическими параметрами, то тогда покупать отдельно материал, обмерять, делать тестовые образцы с нужным типом линии передачи и смотреть на векторнике что получается. Это сложный, но перспективный путь решения проблемы. 

[Turgenev 1]

4 часа назад, Strashila сказал:

Если транзистор корпусной и частоты относительно небольшие, то все-таки роджерс 4000 или 3000 серии (эпсилон ~3,6). Самое главное преимущество - доступность/технологичность и нет непоняток с параметрами. Стабильность параметров даже супер известных серий ламинатов не блещет постоянством. Но если уж очень хочется что-то со специфическими параметрами, то тогда покупать отдельно материал, обмерять, делать тестовые образцы с нужным типом линии передачи и смотреть на векторнике что получается. Это сложный, но перспективный путь решения проблемы. 

Транзистор корпусной и на диэл. прониц. 3.6 что-то получилось:

Скрытый текст

27.01.2022 в 09:56, Turgenev сказал:

Мучения закончились отмоделировав все тоже самое, но в AWR. Настройки САПР в 99% дефолтные (!). Удрученный большим количеством неудач при моделировании в CST ранее, сейчас я добился, как выяснилось позднее, излишнего уровня согласования по стоку. Так, в своей полосе при моделировании я добился согласования под -30дБ, при этом в ооочень широкой полосе согласование было на уровне не выше -10дБ. В итоге усилитель получился очень широкополосным, что мне еще аукнется, хоть и пока вызывает только положительные эмоции. Неравномерность в этой широкой полосе была бы еще лучше, если бы затвор не был таким низкоимпедансным- для затвора получить такой уровень согласования не удалось, характеристика получилась более селективной или добротной. Самодельная индуктивность по стоку тоже внесла свой вклад в неравномерность. Результаты обмера получившегося усилителя в файле excel с фотками. Отмоделировав ту же самую геометрию в CST я получил отклонение центральной частоты (по затвору) около 100МГц. Просто нет слов. 

Измерение усилителя.xlsx 533 kB · 14 скачиваний

 

Теперь надо поменьше. С обмерами на своем векторнике плоховато все будет. Во-первых не доверяю ему (старый, не поверяется, подпаленный на 1 порт точно, остальные хз), надо подстраховываться перепроверяя косвенными измерениями, во-вторых мало знаний как обмерять подложку. Я не страшусь сложностей, но со знанием дела куда быстрее, приятнее, дешевле и увереннее все происходит. Теорией не поделитесь или куда почитать сходить или что гуглить?

Изменено 31 января, 2022 пользователем Turgenev

[Hale 1]

гранаты и им подобные кубические и перовскиетовые минералы, их керамики

У радиочастотных керамических гранатов проницаемость около 14-15, при этом тангенс дельта меньше 1E-4. Проблема с их ценой и магнитными свойствами, которые могут вам выйти боком.

Есть материалы диамагнитные и очень слабо-магнитные... но цена этих составов все равно высока.

Еще дороже решение - сегнетоэлектрические керамики. Там проницаемость считается на многие тысячи, но она нелинейна от поля, как вы понимаете, сильна анизотропия и всяческие стрикции.

[Strashila 0]

On 1/31/2022 at 10:45 PM, Turgenev said:

Теорией не поделитесь или куда почитать сходить или что гуглить?

Не понял вопроса, тут же голимая практика. Берется материал и в несколько итераций получается нужный результат, либо не получается и переход к другому материалу. Тут больше вопросов к технологам и производителям печатных плат.

По поводу материала - присмотритесь к AD1000 (есть в Резоните) или к Таконику RF-10. Закажите плату с несколькими вариантами микрополосковых линий и поглядите на векторнике что получается.

По поводу измерений параметров, если не доверяете своему оборудованию, то можете заказать обмер на стороне. 

[Turgenev 1]

15 часов назад, Strashila сказал:

Закажите плату с несколькими вариантами микрополосковых линий и поглядите на векторнике что получается.

Смотреть на предмет отражений? Или вы стандарт Битти имеете в виду: замоделить структуру по этому стандарту, затем изготовить, измерить и сравнить модель с измерением?

Во всех этих вариантах мне не учесть отражения на разъемах печатной платы, для этого нужно выполнить TRL-калибровку или типа того. А значит не приходиться говорить о точности измерений.

[Freesom 15]

на частотах повыше достаточно обычного волновода, в который помещаются сэмплы подложки. Сначала в одной плоскости, потом в другой. Потом измеренная матрица кидается в CST и с помощью её оптимизатора выясняются параметры материала по осям Z и X-Y, которые приводят к совпадению расчётной и измеренной характеристики. Волноводная калибровка TRL очень простая и калибровочный набор можно сделать самостоятельно даже с весьма кустарным производством. Но это если частоты хотябы 10 ГГц, на 3 ГГц заполнять волновод образцами подложки удовольствие так себе. Лучше сделать SIW и какой-то фильтр или кольцевой резонатор - чтобы именно частота пиков зависела от свойств материала, а не уровень отражения или фаза, которые сложнее мерять.

[Turgenev 1]

04.02.2022 в 14:15, Freesom сказал:

на частотах повыше достаточно обычного волновода, в который помещаются сэмплы подложки. Сначала в одной плоскости, потом в другой. Потом измеренная матрица кидается в CST и с помощью её оптимизатора выясняются параметры материала по осям Z и X-Y, которые приводят к совпадению расчётной и измеренной характеристики. Волноводная калибровка TRL очень простая и калибровочный набор можно сделать самостоятельно даже с весьма кустарным производством. Но это если частоты хотябы 10 ГГц, на 3 ГГц заполнять волновод образцами подложки удовольствие так себе.

Что-то совсем не знакомое...

04.02.2022 в 14:15, Freesom сказал:

Лучше сделать SIW и какой-то фильтр или кольцевой резонатор - чтобы именно частота пиков зависела от свойств материала, а не уровень отражения или фаза, которые сложнее мерять.

Идея SIW это круто, не встречал раньше.

А почему именно на SIW сделать фильтр или кольцевой резонатор? Я прикинул Хаирпиновский фильтр в CST  и у него четко меняется центральная частота от диэлектрической проницаемости.

Скрытый текст

 

[Freesom 15]

почему SIW? Во-первых, это использование только одной Z компоненты поля E, т.е. материал в расчетах можно считать изотропным, но по факту известна будет только эта одна компонента. Во-вторых, точность сверловки дырок в платах сейчас в несколько раз выше точности выдерживания ширины дорожек, а геометрия SIW фильтра определяется именно положением дырок, т.е. тут меньшее пространство для появления неточности. В-третьих, фильтр на SIW - это, как ни крути, фильтр на объемных резонаторах, а значит у него токи на стенках не высокой интенсивности, т.е. влияние шероховатости меди намного ниже, чем в микрополосковом варианте. Далее в SIW варианте можно легко разделить тангенс потерь от шероховатости, потому что шероховатость реактивная и уводит частоту вниз, а потери в ламинате влияют только на уровень.  Вторую же плоскость X-Y легко померять, вставив пластину из подложки без меди поперёк в волновод и измерив её матрицу рассеяния. Потом легко вытащить материальные параметры ламината используя CST или аналитику + матлаб. 

В микрополосковом варианте будет сразу мешанина всех возможных источников погрешности - поле задействует сразу все доступные проекции в ламинате; зависимость от ширины дорожки очень высока (если вытравят с отклонением не более +/-10 мкм то уже отлично); форма подтравов (трапеция в сечении) определяет напряженность поля на кромках, а значит связь резонаторов; высокая напряженность поля на тонких проводниках приводит к высокой чувствительности от качества поверхности меди. Слишком много неизвестных - проницаемость может и удастся задать какой-то циферкой, в которую интегрально зашиты все эти эффекты, как делает Rogers и прочие. Но если изменить ширину микрополосковой линии или перейти на другую толщину подложки, то придется подбирать другое значение Dk, чтобы практика снова совпала с моделированием.

[Turgenev 1]

04.02.2022 в 14:15, Freesom сказал:

SIW и какой-то фильтр

Нет ли инструментов по разработке фильтров/устройств на SIW структуре? У CST есть Filter designer 2/3D, в AWR на крайний случай в схематике можно слепить фильтр, но это все микрополоски.

08.02.2022 в 01:36, Freesom сказал:

В-третьих, фильтр на SIW - это, как ни крути, фильтр на объемных резонаторах, а значит у него токи на стенках не высокой интенсивности, т.е. влияние шероховатости меди намного ниже, чем в микрополосковом варианте. Далее в SIW варианте можно легко разделить тангенс потерь от шероховатости, потому что шероховатость реактивная и уводит частоту вниз, а потери в ламинате влияют только на уровень.

Записал себе в заметки. Мега практичная информация. Спасибо.

 

[Freesom 15]

5 minutes ago, Turgenev said:

Нет ли инструментов по разработке фильтров/устройств на SIW структуре? У CST есть Filter designer 2/3D,

Считать в CST вначале как обычную волноводную структуру заполненную диэлектриком, оптимизирую тем же Filter designer, потом по контуру добавить vias (там макрос есть, накидывающий via вдоль линий) и дооптимизировать окончательно.

[Aner 3]

Подскажите, если есть информация у вас, о том как шероховатость (реактивная) уводит частоту вниз, начиная с каких частот и насколько.

[Freesom 15]

конкретные значения легко выясняются качанием параметров для конкретной структуры в интересующем диапазоне частот

[Hale 1]

так так. у вас либо МПЛ либо копланар, либо SIW. Либо это плоскость, либо Z (в большинстве случаев). нафига вам выяснять, усреднять что-то в разных плоскостях. Вот есть проблема с ткаными подложками - анизотропия в плоскости. Да, надо будет сунуть в волновод три разных семпла разрезанных под 0, 45, и 90 град. Но это пожалуй релевантно только для копланаров.

11 hours ago, Aner said:

Подскажите, если есть информация у вас, о том как шероховатость (реактивная) уводит частоту вниз, начиная с каких частот и насколько.

я не настолько крут чтобу утверждать что уйдет именно вниз. я смотрю на это с двух точек зрения... в общем известно что это потери. А потери, появление их по комплексной оси, сглаживают и искажают волновой импеданс. А вот в зависимости от того с чем вы работаете, где отсечка, какой наклон получился и с чем вы согласовываете, так и будет уходить. С другой стороны увеличивается путь тока и зазоры в диэлектрика. растет и параллельная емкость, но наверное больше будет расти индуктивность...

[PArtem 0]

On 1/27/2022 at 10:47 AM, Turgenev said:

Посоветуйте, пожалуйста, СВЧ-материал с высокой диэлектрической проницаемостью, с которым вы уже работали. Проницаемость нужна выше 3.55, желательно около 10. Разрабатывать буду согласующие цепи транзистора. Интересует ваш опыт работы с материалом, а именно:

- сложность заказа платы на этом материале (как долго изготавливают, срок доставки, стоимость и тд);

- соответствие описания материала реальному положению дел (по сути сходимость результатов моделирования на этом материале с реально изготовленным изделием).

Или любая другая информация. Буду рад любой информации. 

https://www.monocrystal.ru/catalog/sapphire/wafers/

видел готовые решения (фильтры), параметры гут и повторяемость шикарная, но это конечно не ламинат...как замена поликору

[Freesom 15]

6 minutes ago, PArtem said:

но это конечно не ламинат...как замена поликору

Да как вы его не назовёте, сапфир, корунд или поликор, это всё равно Al₂O₃  Вопрос кто возьмётся напылять дорожки и во что это выльется по ценам