Расширенные конические индукторы SRF с потерями на микроволновом индукторе с лазерным сканированием 3D

Кастомный конический индуктор с расширенным СВЧ-пределом и 3D-лазерной модификацией поверхности для сборки с глухим соединением

HACC-CUSTOM-MW: Расширенный конический индуктор СВЧ с 3D-лазерной модификацией поверхности и сборкой с глухим соединением

Расширенная настройка предела СВЧ-диапазона

Стандартные конические индукторы достигают СВЧ-диапазона 20–40 ГГц — достаточного для микроволновых применений, но недостаточного для миллиметровых волн V-диапазона (50–75 ГГц) и E-диапазона (60–90 ГГц), где паразитная емкость на вершине становится доминирующим ограничивающим фактором. HACC-CUSTOM-MW расширяет СВЧ-диапазон за пределы 50 ГГц за счет трех одновременных оптимизаций конструкции: сверхтонкий диаметр вершины менее 0,15 мм минимизирует площадь пластины физической емкости в узле с высоким импедансом; лазерная конусность концов провода устраняет емкость шлейфа, которая в противном случае создавала бы паразитный резонанс ниже номинального СВЧ-диапазона; а одновитковая обмотка вершины уменьшает межвитковую емкость, минимизируя количество соседних проводников на конце с высокой частотой. Паразитная емкость вершины подтверждена как менее 0,005 пФ с помощью ЭМ-моделирования и измерений VNA. Результатом является плоский, без резонанса импеданс от 10 МГц до 50 ГГц (номинальный) с эталонной производительностью до 67 ГГц — что позволяет использовать его в цепях смещения и дросселях в магистральных каналах E-диапазона, автомобильных радарах на частоте 77 ГГц и в измерительных приборах миллиметрового диапазона.

3D-лазерная модификация поверхности для снижения потерь на поверхностном эффекте

На частотах миллиметрового диапазона ВЧ-ток протекает в тонком поверхностном слое — примерно 0,3 мкм в меди на частоте 50 ГГц и 0,2 мкм на частоте 77 ГГц. Стандартный тянутый медный провод имеет шероховатость поверхности (Ra 0,05–0,2 мкм), которая, хотя и кажется гладкой в оптическом масштабе, создает извилистый путь тока на масштабе поверхностного слоя — увеличивая эффективное сопротивление переменному току на 10–40% по сравнению с идеальным гладким проводником. HACC-CUSTOM-MW применяет 3D-лазерное текстурирование поверхности к проводу перед намоткой: периодические микроканавки глубиной 1–5 мкм наносятся на поверхность провода по выбираемым заказчиком шаблонам — осевые канавки для широкополосного снижения, кольцевые для узкополосной оптимизации на определенной частоте или перекрестные для максимального снижения по всей полосе. Шероховатость поверхности Ra контролируется в диапазоне 0,5–2,0 мкм в соответствии с целевой частотной полосой, при этом мощность лазера и скорость сканирования оптимизируются для каждого диаметра провода. Эта инженерная текстура снижает эффективное сопротивление переменному току на 15–25% в диапазоне 28–60 ГГц по сравнению с гладким тянутым проводом того же диаметра — что напрямую приводит к снижению вносимых потерь в цепи смещения или дросселе.

Со-планарная сборка с глухим соединением и спецификация микровысоты

Сборка модулей миллиметрового диапазона требует точного контроля по оси Z: вертикальное смещение между вершиной индуктора и плоскостью ВЧ-трассы создает несоответствие импеданса, которое ухудшает коэффициент отражения на частотах V-диапазона. HACC-CUSTOM-MW разработан для со-планарной сборки с глухим соединением: установленная высота составляет от 0,5 до 1,0 мм, при этом высота вершины по оси Z выровнена с плоскостью ВЧ-трассы в пределах ±25 мкм — что проверяется оптическим КИМ после сборки. Специальный микрозахват с антистатическим вакуумным наконечником диаметром 0,15 мм обеспечивает точность позиционирования ±10 мкм. Основание фиксируется эпоксидной точкой на подложке, а вершина находится заподлицо с со-планарной ВЧ-линией — без вертикального шлейфа, без скачка импеданса и без необходимости в компенсационной сети.

Ключевые спецификации

Применения

• Магистральные каналы E-диапазона (60–90 ГГц) — СВЧ-диапазон >50 ГГц, снижение потерь на поверхностном эффекте на 15–25%, со-планарная сборка с глухим соединением для интеграции в модули миллиметрового диапазона
• Автомобильные радары (77 ГГц) — провод с лазерной текстурой для минимальных вносимых потерь на частоте 77 ГГц,<0,15 мм вершина для расширенного запаса СВЧ-диапазона
• Измерительные приборы V-диапазона — эталонная производительность 67 ГГц, файл .s2p на устройство, высота по оси Z ±25 мкм для прецизионных испытательных приспособлений
• Фронтальные части малогабаритных сот 5G миллиметрового диапазона — сборка с глухим соединением<1,0 мм высота, со-планарная вершина для инжекции смещения в фазированные решетки

Свяжитесь с нами, чтобы узнать ваши требования к СВЧ-диапазону, частотной полосе и высоте сборки. Расширенные конические индукторы миллиметрового диапазона с 3D-лазерной модификацией поверхности отправляются в течение 5–7 рабочих дней.