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

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

Anker
XR-ANCHOR2 (2x erforderlich pro Anschluss)
XR-ANCHOR2-A (2x für jeden 3-port 0404-block erforderlich)
XR-ANCHOR2-AA (1x für jeden 0404-Block mit 3 Ports erforderlich)

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

Schrauben
XM-SHCS-172-125-01 – 1-72 0,125" Länge für Vorspannungs- und Steuertafel | Unterseite des Protoplate
XM-SHCS-172-156-01 – 1-72 0,156" Länge für HF-Platine | Sondenfuß unten | Oberseite des Protoplate
XM-SHCS-172-187-01 – 1-72 0,187" Länge für Deckel-zu-Deckel-Verbindung
XM-SHCS-172-250-01 – 1-72 0,25" Länge für Verankerung | StiftBrücke | Oberseite des Protoplate
XM-SHCS-172-375-01 – 1-72 0,375" Länge für die hohe Seite der Sonde | kurze Wandhalterungen | Oberseite des Protoplate
XM-SHCS-172-500-01 – 1-72 0,5" Länge für die hohe Seite | Oberseite des Protoplate
XM-SHCS-172-625-01 – 1-72 0,625" Länge für Wand mit montiertem Deckel | Oberseite der Protoplate

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-Platine 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 Metallvarianten erhältlich. Edelstahl bietet die robusteste Prototypenplatine. Andere Werkstoffe, wie beispielsweise vernickeltes Messing und vernickeltes Kupfer, bieten eine bessere Dissipation, aber das weichere Metall kann durch Überziehen der Schrauben leichter beschädigt werden.

Lötfreie Verbindungsschaltungen
werden hergestellt, indem mehrere X-MWblocks auf der Prototyping-Platine kombiniert, 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 Board-to-Board-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 konzipiert ist. Die X-MW-Probe ist in verschiedenen Größen erhältlich und bietet hochwertige Messungen 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 richtige Schraubenlänge ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass nichts durch die Ober-oder Unterseite der Prototyping-Platine herausragt.

X-MWwalls und X-MWlidsModulare
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 so konstruiert, dass sie mit einer Spira-Shield-Abdeckung an der Kante in die Prototyping-Platine geschraubt werden können, um Lücken zu vermeiden und die elektrische Kontinuität zu gewährleisten. Darüber hinaus ist bei Bedarf eine interne Abschirmung verfügbar.

Übersicht Trainingsvideos

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

Installation der lötfreien gsg-Verbindung
Die gsg Steckbrücke ermöglicht eine lötfreie Verbindung zwischen X-MWblocks von DC zu 60 GHz. In dieser kurzen Anleitung wird der gsg Jumper vorgestellt und wie er installiert wird.

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

Layout- und Kaskadentool – Wände und Deckel
Wände und Deckel 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