Quantic X-Microwave Design-Grundlagen für die ersten Schritte

Das HF- und Mikrowellen-Design sowie die Produktentwicklung sind ein aufregendes und herausforderndes Gebiet. Das „Handwerk ist wirklich eine Kunst“ und es dauert Jahre, um die erforderlichen Fähigkeiten zu lernen und zu verbessern. Der Erfolg des First-Pass-Designs ist auch für erfahrene Designer anspruchsvoll. Höhere Frequenzen, geringerer Stromverbrauch, kleinere Größenanforderungen und geringere Kosten sind konstante Herausforderungen. Trotz der Herausforderungen lieben es „Analog-Geeks“, weil es darum geht, komplexe Probleme zu lösen.

Der X-MWsystem basiert auf zwei wesentlichen Ressourcen:

1. Ein vollständiges modulares Baustein-Ökosystem von HF- und Mikrowellen-Komponenten sowie Test- und Produktionszubehör für ein schnelles Prototyping.

2. X-Parameter-Technologie, einschließlich kostenloser Modelle und Online-Systemsimulator – angetrieben von Keysight und Spektrasys von Keysight.

Prototyping-Platte (32 x 32 oder 16 x 16)
XR-PP2-3232-01– Messing-Prototyping-Platte (4,32 ″ x 4,32 ″) mit Beinen und PI-Schnittstellen-Steckverbinder
XR-PP2-1616-01– Messing-Prototyping-Platte (2,16 ″ x 2,16 ″) mit Beinen und PI-Schnittstellen-Steckverbinder

Sonden (2,92 mm oder 1,85 mm)
XR-PB1-292F– 40 GHz HF X-MWprobe, 2,92 mm Steckverbinder
XR-PB1-185F— 67 GHz HF X-MWprobe, 1,85 mm Steckverbinder

Anker
XR-ANCHOR2 (2 erforderlich pro Sperrschicht)
XR-ANCHOR2-A (2 für jeden 0404-Block mit 3 Anschlüssen erforderlich)
XR-ANCHOR2-AA (1 für jeden 0404-Block mit 3 Anschlüssen erforderlich)

Erdungssignal-Steckbrücken– GSGJ (1 pro Sperrschicht erforderlich)
433-XR-GSGJ-10
433-XR-GSGJ-50

Schrauben
XM-SHCS-172-125-01– 1-72 0,125 Zoll für Schräg- und Steuertafel | Unterseite des Protoplatte
XM-SHCS-172-156-01– 1-72 0,156 Zoll Länge für HF-Board | Unterer Fuß der Sonde | Oberseite des Protoplate
XM-SHCS-172-187-01– 1-72 0,187 Zoll Länge für Deckel-zu-Deckel-Verbindung
XM-SHCS-172-250-01– 1-72 0,25 Zoll Länge für Anker | Stiftbrücke | Oberseite des Protoplat
XM-SHCS-172-375-01– 1-72 0,375 Zoll Länge für die hohe Seite der Sonde | Kurze Wandhalterung | Oberseite des Protoplate
XM-SHCS-172-500-01 – 1-72 0,5 Zoll Länge für die hohe Seite | Oberseite der Protoplatte
XM-SHCS-172-625-01 1-72 0,625 Zoll Länge für Wand mit installiertem Deckel | Oberseite des Protoplate

XMcontroller Touchscreen für PLLs, DSAs und andere programmierbare Geräte
XM-RPK-01

X-MWsystem Bedingungen

Modulare Drop-In-Bausteine (X-MWblocks)
Es gibt zwei primäre Typen von modularen X-MWblocks: HF X-MWblocks und Vorspannungs- und Steuerungs-X-MWblocks. Die HF-X-MWblocks führen in der Regel einen oder mehrere Vorgänge auf einem analogen Signal aus. Passive Blöcke arbeiten ohne zusätzliche Schaltungen. Aktive Blöcke erfordern Versorgungsspannung und Steuerung.

HF X-MWblocks
Alle Blöcke sind so konzipiert, dass sie mit einem typischen Größen- und Konnektivitätsstandard kompatibel sind. Blöcke, die mit bis zu 50 GHz betrieben werden, sind in einer 4-Layer- Board-Architektur eingebaut, bei der die meisten Signale entlang der oberen Schicht geroutet werden, die durch 8-mil-Rogers 4003 zum Stapeln von zwei zur Masse getrennt sind. Schicht 3 wird verwendet, um Signale mit Schicht 4 auf der Unterseite zu leiten, wodurch der Massekontakt mit der Prototypenplatine entsteht. Abwärtskompatible Technologien und Schichttopologien entwickeln sich zur Unterstützung von Hochfrequenzkomponenten.

Vorspannung und Steuerung X-MWblock
Das Raster kann als H-Standardrahmen mit Mikrowellenkomponenten auf der Oberseite und Niederfrequenz-Vorspannung und Steuerschaltung auf der Unterseite betrachtet werden. Die Vorspannung und Steuerung wird von der Unterseite der Prototyping-Platte über abgeschirmte Federpin-Verbindungen bereitgestellt. Die Vorspannungs- und Steuerungs-X-MWblocks bestehen häufig aus Spannungsreglern und digitalen Bauelementen. Die Vorspannungs- und Steuerboards bestehen in der Regel aus einem gängigen FR-4-Material.

X-MWprotoplate
Die Prototypplatte dient als Grundlage des Designsystems. Schraubenlöcher werden in einem Gittermuster von 0,135 x 0,135 Zoll (3,429 mm x 3,429 mm) mit 1 bis 72 Gewindelöchern platziert. Der Abstand zwischen jedem Loch wird als eine Rastereinheit gemessen. Die X-MWblock-Größen sind ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstands. Die letzte vierstellige Gruppierung in der Teilenummer zeigt die Blockgröße in X-MWgrid-Einheiten an.

X-MWgrid
Das X-MWgrid wird in mehreren Metalloptionen angeboten. Edelstahl bietet die robusteste Prototypenplatine. Andere Materialien wie vernickeltes Messing und vernickeltes Kupfer bieten eine bessere Wärmeableitung, aber das weichere Metall kann durch Überziehen der Schrauben leichter beschädigt werden.

Lötfreie
Verbindungsschaltungenwerden hergestellt, indem mehrere X-MWblocks auf der Prototyping-Platte kombiniert werden, die GSG-Steckbrücke mit glänzender Seite nach unten über den 5-mil-Luftspalt platziert und jede Seite der Steckbrücke sicher verankert wird. Ankerschrauben dürfen nur leicht auf „handfest“, 10-oz-Zoll (7 N-cm) angezogen werden. Die X-MWjumper Flex-Schaltungsverbindung bietet eine gute Leistung von DC bis über 60 GHz hinaus.

Flexible Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbindung
Der X-MWjumper ist mit Diamantstaub beschichtet und dann vergoldet, um eine robuste lötfreie Erdsignal-Masse-Verbindung zwischen den Boards zu bieten. Er wird oft mit Pinzetten platziert, die zwischen zwei X-MWblocks zentriert sind. Die beiden Anker drücken die raue Oberfläche des X-MWjumper in die Oberfläche der PCB-Spur, wodurch die Oberfläche vergrößert wird.

X-MWprobe
Die lötfreie X-MWprobe ist ein präzisionsgefertigter HF-Steckverbinder, der für den wiederholten Einsatz während des gesamten Designprozesses ausgelegt ist. Die X-MWprobe wird in mehreren Größen angeboten und bietet hochwertige Messungen von bis zu 65 GHz. Der 2,92-mm-Sondenanschluss (SMA-kompatibel) stellt eine solide Verbindung mit jeder Seite der Erdungsfläche her, während der Mittelkontakt die Signalspur beim Start berührt. Die Sonde kann mit minimaler Abnutzung hundertmal installiert und entfernt werden.

Schrauben
Alle Schrauben sind 1-72 Innensechskantschrauben aus 18/8 Edelstahl. Die Schraube mit der richtigen Länge ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass nichts über die Ober- oder Unterseite der Prototypenplatine hinausragt.

X-MWwalls und X-MWlids
Modulare Wand- und Deckelteile ermöglichen Benutzer das Prototyping willkürlich geformter mechanischer Gehäuse um Ihre Designs herum, um besser zu verstehen, wie benutzerdefinierte Gehäuse das Verhalten Ihres Designs beeinflussen können. Die Wände sind zum Einschrauben in die Prototypenplatine mit einer Spiralabschirmung an der Kante ausgelegt, um Lücken zu vermeiden und die elektrische Kontinuität zu gewährleisten. Darüber hinaus ist bei Bedarf eine interne Abschirmung verfügbar.

Übersicht Trainingsvideos

X-Microwave Wie funktioniert Animation
Diese Animation demonstriert, wie das modulare 50 GHz HF-Baublocksystemvon X-Microwave für das Prototyping und die Produktion mit lötfreien Verbindungen montiert werden kann. Beachten Sie, wie die Kaskade von „Drop-In“ -Komponenten einfach von der Prototypenplatine zum bearbeiteten Gehäuse übergeht.

Die Installation der lötfreien gsg-Verbindung
Die gsg Steckbrücke ermöglicht eine lötfreie Verbindung zwischen X-MWblocks von DC bis 60 GHz. In dieser kurzen Anleitung wird die gsg-Steckbrücke und ihre Installation vorgestellt.

Layout und Kaskaden-Tool – Einführung
Das Layout- und Kaskaden-Tool ist eine interaktive Online-Designumgebung für die Auswahl von Teilen, Layout und Kaskaden-Analyse von Signalketten, die mit X-MWblocks auf einer Prototypplatte oder in einem anschlussfähigen Standardgehäuse ausgelegt sind.

Layout und Kaskaden-Tool – Wände und Deckel
Wände undDeckel ermöglichen, Hohlraumeffekte bei der Vorbereitung auf das Design von IMAs zu erkunden. Dieses Tutorial führt Sie durch den Prozess des Aufbaus eines komplexen Designs mit Wänden, Deckeln und Abschirmungen im X-Microwave-Designsystem.

Revolutionärer Ansatz für HF- und Mikrowellen-Design in 15 Minuten

FAQ

Häufig gestellte Fragen