Diseñar PCBs para trabajar en 24GHz

[Jorge.ar]

Buenas!!

Estoy por empezar un proyecto donde el corazón es un radar Infineon BGT24MTR11. Este opera a 24GHz.

Nunca trabajé con tan altas frecuencias. Quería saber si alguien puede darme algunos consejos, sobre todo respecto al PCB.

No se si se puede usar el FR-4 standard como material base o hay que tener algún recaudo especial.

Saludos!!

[mister_electronico]

Buff, madre mia, no sabes donde te metes......jejeje.

Yo lo mas parecido a esas frecuencias que he visto es en las mochilas que llevan los enlaces digitales de las antenas de tipo tambor, que suelen manejar frecuencias entre 6 y 30 Gb las que yo conozco.

La comunicación entre el dipolo y el circuito se suele hacer por cavidad y la placa donde se hace la conversión de estas frecuencias a una frecuencia intermedia suele ser cerámica. ( una cerámica blanca)

Yo no se como se harán estas placas pero creo que las pistas deben ser por deposición o algo parecido.

Si algunas vez abres un LNB de parabólica que sea un poco profesional te encontraras que la la placa es también cerámica, la frecuencia de las parábolas oscila entre unos 9 a 12 Gb.

En muchos VCO de frecuencias un poco altas 1.6 Gb o mas sueles encontrar estas placas en cerámica encerradas en un carcasa metálica bien estanca.

Pienso que para realización de estos diseños hace falta tener una muy gran experiencia, no creo que sea nada sencillo.

Un saludo.

[Jorge.ar]

Gracias por la respuesta!!

Se que me estoy metiendo en asuntos complicados, pero por suerte cuento con el apoyo del fabricante, o mas bien con un representante que nos va a dar soporte.

Esta es la placa de desarrollo
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-P ... 516b23395d

y el PCB se ve así.
http://i.imgur.com/gFvsocW.png

Mi proveedor de PCB tiene la capacidad de hacer pistas con oro. Pero no se que soporte tiene la placa, no creo que sea FR-4

[mister_electronico]

Cuando vi tu post googlee y vi precisamente ese PCB, , fijate en el PCB que me pasas en el enlace como en la parte de los dipolos tanto de recepcion como de emision hay una deposicion blanca que para mi debe ser del tipo ceramico como la que te digo.

Como te dije lo que yo conozco en esas frecuencias son cerámicas y en frecuencias así un poco altas 1,6 GB o mas el PCB no se que características tiene pero ve un PCB ligeramente mas grueso que RF-4 que tu dices y es de un material como mas denso.

Hay que tener en cuenta que cualquier capacidad a estas frecuencias con la capa inferior puede ser nefasto, aunque estos circuitos suelen estar impresos en una sola cara el aislamiento es muy importante.

Lo complicado del PCB que muestras en el enlace es como conectas esos dipolos a la antena, normalmente en las antenas profesionales lo hace atraves de unas cavidades y sus guia-ondas.

Me supongo que si tienes un proveedor te pueda proveer todo este material.

Otra de las cosas como muy importante es la estanqueidad de todo el sistema, aparte de que ni decir tiene que el que pueda entrarle un grado de humedad a este tipo de circuitos puede ser nefasto, como te dije en el post anterior normalmente estos circuitos vienen metidos en cajas metálicas super herméticas para evitar interferencias de cualquier tipo, sobre todo en lo que es la etapa de conversión de alta frecuencia a frecuencia intermedia.

Supongo que los que diseñan estos PCBs entre su equipos deben estar un analizador de redes y un analizador de espectros, que para estas frecuencias deben estar en un buen dinerito.

Bueno un saludo y suerte.

[pfdc]

A esas frecuencias se trabaja con componentes distribuidos. Debes hacer con un buen libro de diseño de stripline y practicar con la carta de Smith.
Salud¡,

[mister_electronico]

Efectivamente mediante stripline tal como se ve en la foto que pasa del PCB, el dipolo de arriba es el del transmisión, y mediante dos stripline y un un sumador wilkinson suma las dos lineas de salida del integrado con la resistencia que se ve en negro de equilibrio, luego mas adelante hace la separación a los dos dipolos de salida.

Los dos dipolos de recepción de abajo hacen el proceso contrario.

Yo me imagino desde el desconocimiento mas absoluto, que los ingenieros que diseñan estos PCBs hacen sus buenos cálculos para llegar a esto y luego como no, no les cuadrara a la primera y mediante pruebas de fallo y aciertos lleguen a un diseño final. ( esto suele ser muy típico en RF ) .

Lo bonito de todo esto es que viendo diseños de este tipo algunos parecen cuadros de Miro.

Un saludo.

[heli]

Los paquetes de CAD modernos ya incluyen el cálculo de microstrips, impedancia de trazas, capacidades parásitas etc
Igual que incluyen el cálculo de caídas de tensión para DC y el cálculo de resistencia térmica y disipación de potencia.
El diseñador "solo" tiene que usarlos adecuadamente.

El software gratuito Kicad: http://kicad-pcb.org/ tiene integrado el diseño de líneas diferenciales y algunas ayudas para microondas. Creo que hay módulos opcionales con mas funciones, pero yo solo he llegado a usar las funciones básicas de Kicad, nunca he diseñado para microondas.

[Jorge.ar]

Muchas gracias por las respuestas!! voy a estudiar bien todo lo que comentan y luego les contaré los avances.

Yo pensaba que el PCB ya tenía las dos antenas


Saludos!!

[mister_electronico]

En el PCB estan los dipolos de emisión y recepción, pero dependiendo para el uso que le vayas a dar tendrás que buscar un tipo u otro de antena donde alojar ese pcb o dipolos, todo depende del uso que le vayas a dar.

Al final la antena se define al conjunto formado por los dipolos, cavidades, reflectores, directores, etc....
todo dependerá del uso que vayas a darle tu.

Si no lleva nada y si es para el exterior tendrá que tener una carcasa estanca que aislé el pcb.

Saludos.