X-Microwave Design-Grundlagen für ersten Schritte

Das HF- und Mikrowellen-Design sowie die Produktentwicklung sind ein spannendes und anspruchsvolles 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.

Das X-MWsystem basiert auf zwei wesentlichen Ressourcen: 

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

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

Prototyping-Platte (32 x 32 oder 16 x 16)
XR-PP2-3232-01 – Prototyping-Platte aus Messing (4,32 Zoll x 4,32 Zoll, 110 mm x 110 mm) mit Füßen und PI-Schnittstellen-Steckverbinder
XR-PP2-1616-01 – Prototyping-Platte aus Messing (2,16 Zoll x 2,16 Zoll, 55 mm x 55 mm) mit Füßen 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 pro Anschluss erforderlich)
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-Potentialausgleichsbrücke – GSGJ (1 pro Anschluss erforderlich)
433-XR-GSGJ-10
433-XR-GSGJ-50

Schrauben
XM-SHCS-172-125-01 – 1-72 Länge von 0,125 Zoll (3,17 mm) für Vorspannungs- und Steuertafel | Unterseite der Protoplatte
XM-SHCS-172-156-01 – 1-72 Länge von 0,156 Zoll (3,96 mm) für HF-Board | Sondenfuß unten | Oberseite der Protoplatte
XM-SHCS-172-187-01 – 1-72 Länge von 0,187 Zoll (4,74 mm) für Deckel-zu-Deckel-Verbindung
XM-SHCS-172-250-01 – 1-72 Länge von 0,25 Zoll (6,35 mm) für Verankerung | Pin-Brücke | Oberseite der Protoplatte
XM-SHCS-172-375-01 – 1-72 Länge von 0,375 Zoll (9,52 mm) für die lange Sondenseite | kurze Wandmontage |Oberseite der Protoplatte
– XM-SHCS-172-500-01 1-72 Länge von 0,5 Zoll (12,7 mm) für die hohe Seite | Oberseite der Protoplatte
XM-SHCS-172-625-01 – 1-72 Länge von 0,625 Zoll (15,87 mm) für Wand mit montiertem Deckel | Oberseite der Protoplatte

XMcontroller Touch Screen 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.

Vorspannungs- und Steuerungs-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 erfolgt von der Unterseite der Prototyping-Platine über abgeschirmte Federstiftverbindungen. Die Vorspannungs- und Steuerungs-X-MWblocks bestehen häufig aus Spannungsreglern und digitalen Bauelementen. Die Vorspannungs- und Steuerplatinen bestehen typischerweise aus einem gängigen FR-4-Material.

X-MWprotoplate
Die Prototyping-Platte dient als Grundlage des Designsystems. Schraublöcher sind in einem Raster von 0,135 x 0,135 Zoll mit 1 bis 72 Gewindelöchern angeordnet. 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 ist in verschiedenen Metallausführungen erhältlich. Edelstahl bietet die robusteste Prototypenplatine. Andere Werkstoffe, wie beispielsweise vernickeltes Messing und vernickeltes Kupfer bieten eine bessere Wärmeableitung aber das weichere Metall ist anfälliger für Beschädigungen durch zu festes Anziehen der Schrauben.

Lötfreie Verbindungsschaltungen
werden hergestellt, indem mehrere X-MWblocks auf der Prototyping-Platte kombiniert, die GSG-Steckbrücke mit der glänzenden Seite nach unten über den fünf Millimeter breiten Luftspalt gelegt und jede Seite der Steckbrücke sicher verankert wird. Die Ankerschrauben sollten nur leicht angezogen werden, bis sie handfest angezogen sind, 10 oz-in (7 N-cm). Die flexible X-MWjumper flexible Verbindungsschaltung funktioniert einwandfrei von DC bis über 60 GHz.

Flexible Board-to-Board-Verbindungsschaltung
Der X-MWjumper ist mit Diamantstaub beschichtet und anschließend vergoldet, um eine robuste lötfreie Masse-Signal-Masse-Verbindung zwischen den Boards zu gewährleisten. Er wird häufig mit einer Pinzette zentriert zwischen zwei X-MWblocks platziert. Die beiden Anker drücken die raue Oberfläche des X-MWjumper in die Oberfläche der PCB-Leiterbahn und vergrößern so die Oberfläche.

X-MWprobe
Die lötfreie X-MWprobe ist ein präzisionsgefertigter HF-Steckverbinder, der für den wiederholten Einsatz während des gesamten Designprozesses konzipiert ist. Die X-MWprobe ist in verschiedenen Größen erhältlich und bietet hochwertige Messungen von bis zu 65 GHz. Der (SMA-kompatible) 2,92-mm-Sondenanschluss stellt eine feste Verbindung mit jeder Seite der Massefläche her, während der mittlere Pin die Signalleiterbahn am Startpunkt kontaktiert. Die Sonde kann hunderte Male mit minimaler Degradation installiert und entfernt werden.

Schrauben
Alle Schrauben sind 1-72-Innensechskantschrauben aus 18/8-Edelstahl. Die richtige Schraubenlänge ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass nichts durch die Ober- oder Unterseite der Prototyping-Platte herausragt.

X-MWwalls und X-MWlids
Modulare Wand- und Deckelteile ermöglichen den Benutzern das Prototyping von willkürlich geformten mechanischen Gehäusen rund um ihre Designs, um besser zu verstehen, wie benutzerdefinierte Gehäuse das Verhalten ihres Designs beeinflussen könnten. Die Wände sind so konstruiert, dass sie mit einer Spira-Shield-Abdeckung am Edge in die Prototyping geschraubt werden können, um Lücken zu vermeiden und die elektrische Kontinuität zu gewährleisten. Zusätzlich ist bei Bedarf eine interne Abschirmung verfügbar.

Schulungsvideos – Übersicht

X-Mikrowelle – Funktionsweise (Animation)
veranschaulicht, wie das modulare HF-Bausteinsystem von 50 GHz von X-Microwave für das Prototyping und die Produktion mit lötfreien Steckverbindern zusammengebaut werden kann. Beachten Sie, wie die Kaskade der „Drop-In“-Bauelemente problemlos vom Prototyping in das bearbeitete Seriengehäuse übergeht.

Installation der lötfreien GSG-Verbindung
Die GSG-Steckbrücke ermöglicht eine lötfreie Verbindung zwischen X-MWblocks von DC bis 60 GHz. Dieses kurze Tutorial stellt Ihnen das GSG-Steckbrücke und deren Installation vor.

Layout- und Kaskaden-Tool – Einleitung
Das Layout- und das Kaskaden-Tool ist eine interaktive Online-Umgebung für die Bauteilauswahl, das Layout und die Kaskadenanalyse von Signalketten, die mit X-MWblocks auf einer Prototypen-Platte oder in einem Standard-Steckverbindergehäuse entworfen wurden.

Layout- und Kaskaden-Tool – Wände und Deckel
Mit dem Werkzeug „Wände und Deckel“ ermöglichen die Erkundung von Hohlraumeffekten, um IMAs zu entwerfen. Dieses Tutorial führt Sie durch den Prozess des Aufbaus eines komplexen Designs mit Wänden, Deckeln und Abschirmungen im Designsystem von X-Microwave.

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

FAQs

Häufig gestellte Fragen