Сравнение результатов паяемости плат с покрытиями ENIG и EPIG после воздействия паром. Часть 2

автор Джон Бенгстон. Перевод: Сергей Шихов | |   Статьи А-КОНТРАКТ

При поддержке А-КОНТРАКТ в журнале «Технологии в электронной промышленности» № 2’2021 опубликована новая статья «Сравнение результатов паяемости плат...

Далее

Повышение качества печатных узлов благодаря модернизации производства А-КОНТРАКТ

|   Новости А-КОНТРАКТ

А-КОНТРАКТ уделяет максимальное внимание качеству выпускаемой продукции. В начале 2021 года А-КОНТРАКТ вводит в эксплуатацию новое оборудование, часть...

Далее

Информация по применению систем генераторов электрического поля серии АА

|   Новости и обзоры отрасли

Традиционно генерация слабых электрических полей в полосе частот 18-40 ГГц выполнялась с помощью усилителей на лампах бегущей волны (ЛБВ, в англ. TWTA). Эти усилители на лампах бегущей волны зачастую производят намного больше энергии, чем в действительности требуется для создания необходимой напряженности поля, при этом являются очень дорогостоящим решением.

Компания AR rf/microwave Instrumentation отвечает на этот вопрос, запуская свою серию АА систем генераторов поля. Эти системы могут создавать напряженность поля до 50 В/м в диапазонах 18-26,5 ГГц и 26,5-40 ГГц. АА система состоит из твердотельного усилителя и антенны, объединенных в один корпус, который затем может быть соединен с монтируемым в стойку блоком питания и ВЧ маршрутизации.

Общая информация о серии АА

Продукты серии АА разработаны как недорогое и высоконадежное решение старой проблемы дорогостоящих и ненадежных усилителей на ЛБВ для создания низкоуровневых, высокочастотных электрических полей. Обычно в диапазонах 18 – 26.5 ГГц (K-Band) и 26.5 – 40 ГГц (Ka-Band), наименьший доступный ЛБВ усилитель по ВЧ мощности составляет около 40 Ватт, что обеспечивает напряженность поля до 200 В/м. До недавнего времени это было единственным решением для создания электрических полей в этих диапазонах частот. До настоящего времени твердотельные ВЧ усилители на этих частотах и уровнях мощности отсутствовали. Однако, компания AR смогла изменить это, максимизировав потенциал последних новейших технологий. Серия АА может создавать напряженность поля до 50 В/м на расстоянии 1 метр от 18 – 26.5 ГГц и 26.5 – 40 ГГц практически за треть стоимости «маломощных» ЛБВ усилителей. Также важно помнить, что отказы ЛБВ усилителей могут привести к месяцам простоя на период их ремонта. Данное твердотельное решение предлагает значительно более высокое среднее время наработки отказа (MTBF) и гораздо более короткое время ремонта.

Модели AA18G26 и AA26G40 состоят из антенны, напрямую установленной на твердотельный усилитель, с достаточным теплоотводом и системой обнаружения неисправностей при перегреве. Соединив антенну напрямую с усилителем, можно устранить потери кабеля и доставлять максимум мощности от усилителя на антенну. Есть две доступные опции внутри каждого диапазона частот. Опции -20 и -50 указывают на гарантированный минимум напряженности поля 20 В/м или 50 В/м, который выдает каждая система. Чтобы минимизировать издержки, в серии АА используется усиление антенны, а не усиление усилителя для получения большей напряженности поля. В Таблице 1 приведён список всех вариантов систем генерации поля серии АА с соответствующим диапазоном частот, напряженности поля и размером сварной точки антенны.  

Опции серии AA

Таблица 1: Опции серии AA

AA18G26-20

Рис. 1: AA18G26-20

AA26G40-20

Рис. 2: AA26G40-20

Для взаимодействия с моделями AA18G26 и AA26G40 компания AR разработала AA1000 (Рис. 3). Это устройство предназначено для передачи ВЧ сигналов и подачи постоянного тока на усилитель и внутренние охлаждающие вентиляторы во всех моделях серии АА. Что касается ВЧ сигналов, AA1000 получает ВЧ сигнал от внешнего источника и распределяет его через переключатель, прежде чем покинуть устройство и отправиться к AA18G26 или AA26G40 по коаксиальным проводам с низкими потерями. Этот переключатель действует как автоматическое отключение при обнаружении неисправности. Неисправности определяются за счет отслеживания постоянного тока, поставляемого на усилитель и вентиляторы. Постоянный ток генерируется внутренними источниками питания и поставляется на устройство через твинаксиальные кабели. Это контролируется либо передней панелью, либо дистанционным управлением через GPIB, RS-232, Fiber Optic, USB или Ethernet. Также есть система блокировки. Используя программы компании AR – пакет EMC, emcware, система АА обменивается данными также как и AR усилитель, что еще больше упрощает ее внедрение в лабораторные испытательные установки.

Передняя панель AA1000

Рис. 3: Передняя панель AA1000

При всех возможностях, описанных выше, установка оборудования серии АА достаточно проста. Рис.4 показывает базовую схему установки. Оборудование, выделенное оранжевым цветом, предоставляется компанией AR.

Блок-схема оборудования серии

Рис. 4: Блок-схема оборудования серии AA

Как уже было отмечено, серия АА была разработана как надежное недорогое решение для тестирования напряженности полей в диапазонах частот 18 –26.5 ГГц и 26.5 – 40 ГГц. Это включает в себя большой перечень устройств. Прежде всего серия АА удовлетворяет нескольким требованиям стандарта RS103 MIL-STD-461. В частности, могут быть выполнены следующие уровни тестовой платформы:

  • орабли (металлические) (под палубой) – 10 В/м
  • Корабли (не металлические) (под палубой) – 10 В/м
  • Подводные лодки (внутри) – 10 В/м
  • Земля – 50 В/м
  • Космос – 20 В/м

Данные требования выполняются с минимальным изменением стандартной тестовой установки для RS103. Нужно заметить, изменения в результате использования оборудования серии АА являются приемлемыми для MIL-STD-461. Рис. 5 показывает стандартную тестовую установку RS103 с применением оборудования серии АА.

00 MIL-STD-461 RS103 тестовая установка с использованием оборудования серии АА

Рис. 5: MIL-STD-461 RS103 тестовая установка с использованием оборудования серии АА

Пожалуйста, имейте в виду, что RS103 – не единственное устройство для серии АА. На сегодняшнем быстро развивающемся рынке технологии постоянно сталкиваются с угрозами при более высоких рабочих частотах. Одним из таких примеров является 5G. Хорошо известно, что 5G выходит на рынок и будет использовать частоты в Ка-диапазоне. Другие виды связи, например, спутниковая связь, уже перемещаются в К и Ка-диапазоны, чтобы использовать скорость и более широкие полосы пропускания. Многие сегодняшние и будущие радарные установки также существуют в К и Ка диапазонах. Чтобы соответствовать этим изменениям рабочих частот, многие EMC стандарты также начинают повышать частоту.

Заключение

Чтобы решить давнишнюю проблему дорогих и ненадежных усилителей на лампах бегущей волны, компания AR разработала новое решение для тестирования устойчивости к излучаемой напряженности слабых полей в диапазоне 18-40 ГГц. Системы генерирования полей серии АА могут создавать напряженность поля до 50 В/м в диапазоне частот 18 – 26.5 ГГц и 26.5 – 40 ГГц. Продукты серии АА используют твердотельную технологию для более надежного и менее дорогого решения по сравнению со стандартными ЛБВ усилителями. Более того, используя программу emcware от AR, можно управлять и следить за системой так же, как за любым другим усилителем ARI, упрощая общее управления для инженера-испытателя.

Источник:vertassets.blob.core.windows.net

 

 

Назад