Circulateurs et isolateurs : processus de fabrication, principe de fonctionnement et guide d’utilisation

Processus de fabrication

Découvrez nos techniques de fabrication de précision et nos processus d’assurance qualité

Composants micro-ruban

✓Le substrat du circuit et la plaque arrière sont soudés. Le matériau de soudure est de la pâte à braser ou une cosse à souder.
✓Le procédé de collage est utilisé entre le substrat du circuit, le support diélectrique, la plaque de compensation et l’aimant permanent.

Composants à guide d’ondes

✓La cavité adopte un traitement d’oxydation conductrice en duralumin.
✓Le procédé de connexion par vis est utilisé entre les cavités.
✓Le procédé de collage est utilisé entre le substrat ferrite, le support diélectrique, la plaque de compensation, l’aimant permanent et la cavité.

Composants drop-in/coaxiaux

✓Le circuit drop-in est en bronze au béryllium plaqué or, ou en cuivre et argent.
✓La résistance et la cavité adoptent un procédé de soudage ; le matériau de soudure est de la pâte à braser, et la température de soudage est de 205 °C.
✓Le procédé de collage est utilisé entre le substrat ferrite, le support diélectrique, la plaque de compensation, l’aimant permanent et le circuit magnétique.
✓La couche de revêtement de la coque du produit est : fer pur industriel, placage cuivre, placage nickel.

Principe de fonctionnement

Compréhension approfondie du fonctionnement de nos composants RF

Circulateur

•Les circulateurs possèdent trois ports, et leur principe de fonctionnement repose sur une transmission unidirectionnelle du signal dans l’ordre T→ANT→R.
•Les signaux se propagent selon le sens spécifié, avec une perte minimale lors de la transmission de T→ANT, mais une perte inverse plus élevée lors de la transmission de ANT→T.
•Lors de la réception du signal, la perte est minimale lors de la transmission de ANT→R et plus élevée en sens inverse lors de la transmission de R→ANT.
•Le sens du produit peut être personnalisé pour un fonctionnement horaire ou antihoraire.
Application : Composants T/R

Isolateur

•Le principe de fonctionnement d’un isolateur repose sur la structure à trois ports du circulateur, avec l’ajout d’une résistance sur un port, le transformant en dispositif à deux ports.
•Lors de la transmission de T→ANT, la perte de signal est minimale, tandis que la majeure partie du signal revenant de ANT est absorbée par la résistance, assurant ainsi la protection de l’amplificateur de puissance.
Application : Composants à émission seule ou réception seule

Circulateur à double jonction

•Le principe de fonctionnement du circulateur à double jonction consiste à intégrer un circulateur et un isolateur dans une seule unité.
•Cette conception est une version améliorée du circulateur, et le trajet du signal reste T→ANT→R.
•L’objectif de cette intégration est de résoudre le problème de réflexion du signal lorsque le signal est reçu en R depuis ANT.
•Dans le circulateur à double jonction, le signal réfléchi depuis R est dirigé vers la résistance pour y être absorbé, empêchant le signal réfléchi d’atteindre le port T.

Circulateur à triple jonction

•Le principe de fonctionnement du circulateur à triple jonction est une extension du circulateur à double jonction.
•Il intègre un isolateur entre T→ANT et ajoute une perte inverse plus élevée ainsi qu’une résistance supplémentaire entre R→T.
•Cette conception réduit considérablement le risque d’endommager l’amplificateur de puissance.
•Le circulateur à triple jonction peut être personnalisé selon la plage de fréquences, la puissance et les dimensions requises.

Mode de défaillance

Comprendre les modes de défaillance courants et leurs causes profondes

Analyse des modes de défaillance

Analyse des causes profondes

Problèmes de soudure

Mauvaise soudabilité des bornes d’entrée et de sortie

Lorsque des problèmes surviennent dans le procédé de traitement de surface du circuit micro-ruban, la soudure aux extrémités d’entrée et de sortie peut ne pas mouiller correctement.
Les circuits drop-in des dispositifs drop-in sont fabriqués par usinage de bronze au béryllium ou de laiton, puis par électroplacage. Lorsque la surface du drop-in s’oxyde ou se raye, cela peut entraîner un mauvais mouillage de la soudure aux bornes d’entrée et de sortie.
Impact : qualité du soudage

Problèmes de matériau

Fissures dans le substrat ferrite

Les substrats ferrites micro-ondes utilisés dans les dispositifs micro-ruban sont constitués de matériaux ferrites polycristallins, qui sont fragiles et présentent une faible ténacité. En cas de procédés de production anormaux ou de contraintes pendant l’utilisation, telles que des contraintes thermiques ou mécaniques, des fissures superficielles ou traversantes peuvent apparaître à la surface du substrat.
Impact : performances électriques

Problèmes de résistance

Circuit ouvert dans une résistance

Les isolateurs sont soudés manuellement en assemblant le circuit drop-in et les résistances. Lors de procédés de production anormaux ou sous l’effet de contraintes thermiques et mécaniques, des fissures ou ruptures peuvent apparaître au niveau des joints de soudure ou des fils des résistances.
Impact : circuit ouvert et performances électriques

Autres problèmes

Autres défaillances

Corrosion du revêtement.
Rayures profondes causées par des tests inappropriés.
Impact : apparence et performances

Instructions d’utilisation

Guide d’utilisation

Micro-ruban Drop-in/coaxial Guide d’ondes SMT Nettoyage

Pour un circuit micro-ondes sous forme de transmission micro-ruban, une structure micro-ruban peut être sélectionnée, ainsi qu’un circulateur à structure de ligne ou un isolateur.
Lors du découplage et de l’adaptation entre circuits, des isolateurs micro-ruban peuvent être sélectionnés ; lorsqu’un rôle de duplexage et de circulation est requis dans le circuit, un circulateur micro-ruban peut être utilisé.
Sélectionnez le modèle de circulateur ou d’isolateur micro-ruban correspondant selon la plage de fréquences, les dimensions d’installation et le sens de transmission utilisés.
Lorsque la fréquence de fonctionnement de deux tailles de circulateurs ou d’isolateurs micro-ruban peut répondre aux exigences d’utilisation, le produit de plus grande taille présente généralement une meilleure capacité de puissance.
Le ruban de cuivre peut être soudé manuellement pour les interconnexions ou connecté par wire bonding avec ruban/fil d’or.
Lors de l’utilisation d’interconnexions soudées manuellement avec un ruban de cuivre plaqué or, le ruban de cuivre doit être formé en pont Ω, et la soudure ne doit pas mouiller la partie formée du ruban de cuivre. Avant le soudage, la température de la surface ferrite de l’isolateur doit être maintenue entre 60 et 100°C.
Lors de l’utilisation du bonding par ruban/fil d’or pour les interconnexions, la largeur du ruban d’or doit être inférieure à celle du circuit micro-ruban.

Pour un circuit micro-ondes sous forme de transmission micro-ruban, des isolateurs et circulateurs à structure de ligne peuvent être sélectionnés ; pour les circuits micro-ondes sous forme de transmission coaxiale, des isolateurs et circulateurs à structure coaxiale peuvent être sélectionnés.
Lors du découplage, de l’adaptation d’impédance et de l’isolation des signaux réfléchis entre circuits, des isolateurs peuvent être utilisés ; lorsqu’un rôle de duplexage et de circulation est requis dans le circuit, un circulateur peut être utilisé.
Sélectionnez le modèle de produit isolateur/circulateur drop-in ou coaxial correspondant selon la plage de fréquences, les dimensions d’installation et le sens de transmission. S’il n’existe pas de produit correspondant, les utilisateurs peuvent personnaliser selon leurs propres exigences.
Lorsque la fréquence de fonctionnement de deux tailles d’isolateurs et circulateurs drop-in/coaxiaux peut répondre aux exigences d’utilisation, le produit de plus grande taille présente généralement une marge de conception plus importante pour les paramètres électriques.

Pour un circuit micro-ondes sous forme de transmission par guide d’ondes, un dispositif à guide d’ondes peut être sélectionné.
Lors du découplage, de l’adaptation d’impédance et de l’isolation des signaux réfléchis entre circuits, des isolateurs peuvent être utilisés ; lorsqu’un rôle de duplexage et de circulation est requis dans le circuit, un circulateur peut être utilisé ; pour l’adaptation du circuit, une charge peut être sélectionnée ; pour modifier le trajet du signal dans le système de transmission par guide d’ondes, un commutateur peut être utilisé ; pour la distribution de puissance, un diviseur de puissance peut être sélectionné ; lorsque la transmission du signal micro-ondes doit être réalisée pendant la rotation de l’antenne, un joint tournant peut être sélectionné.
Sélectionnez le modèle de dispositif à guide d’ondes correspondant selon la plage de fréquences, la capacité de puissance, les dimensions d’installation, le sens de transmission et la fonction d’utilisation. S’il n’existe pas de produit correspondant, les utilisateurs peuvent personnaliser selon leurs propres exigences.
Lorsque la fréquence de fonctionnement de deux tailles de circulateurs et isolateurs à guide d’ondes peut répondre aux exigences d’utilisation, les produits de plus grand volume présentent généralement une marge de conception plus importante pour les paramètres électriques.
Connexion des brides de guide d’ondes par fixation à vis.

Les dispositifs doivent être montés sur un support ou une base non magnétique.
Conforme RoHS.
Pour un profil de refusion sans plomb avec une température de crête de 250°C pendant 40 secondes.
Humidité de 5 à 95 %, sans condensation.
Configuration du motif d’empreinte sur le PCB.

Nettoyage du circuit micro-ruban

Avant de connecter les circuits micro-ruban, il est recommandé de les nettoyer.

Nettoyez les joints de soudure après l’interconnexion avec un ruban de cuivre plaqué or.

Utilisez des solvants neutres tels que l’alcool ou l’acétone pour nettoyer le flux, en veillant à ce que l’agent de nettoyage ne pénètre pas dans la zone adhésive entre l’aimant permanent, le substrat diélectrique et le substrat du circuit, car cela pourrait affecter la résistance du collage.

Si les utilisateurs ont des exigences spécifiques, des adhésifs spéciaux peuvent être utilisés, et le produit peut être nettoyé avec des solvants neutres comme l’alcool, l’acétone ou l’eau déionisée.

Le nettoyage par ultrasons peut être utilisé, à condition que la température ne dépasse pas 60°C et que le processus de nettoyage ne dépasse pas 30 minutes.

Après un nettoyage à l’eau déionisée, utilisez une méthode de séchage par chauffage avec une température ne dépassant pas 100°C.

Nettoyage du circuit drop-in

Avant de connecter les circuits drop-in, il est recommandé de les nettoyer.

Nettoyez les joints de soudure après l’interconnexion du drop-in.

Utilisez des solvants neutres tels que l’alcool ou l’acétone pour nettoyer le flux, en veillant à ce que l’agent de nettoyage ne pénètre pas dans la zone adhésive à l’intérieur du produit, car cela pourrait affecter la résistance du collage.