9 étapes pour sélectionner un câble de test pour les applications à ondes millimétriques

Les fréquences des signaux radio s'élèvent jusqu'à la gamme des ondes millimétriques (mmWave), car des applications telles que les réseaux 5G, les systèmes de radar automobile et le sondage des semi-conducteurs RF nécessitent plus de bande passante à des fréquences plus élevées. Les tests font partie intégrante du développement de nouveaux produits de qualité qui fonctionneront dans ces fréquences mmWave, et les assemblages de câbles coaxiaux jouent un rôle essentiel dans le processus.

Cependant, étant donné la complexité des applications mmWave, n’importe quel câble coaxial ne fera pas l’affaire. Des paramètres critiques tels que l'adaptation d'impédance et la perte d'insertion doivent être pris en compte pour obtenir des résultats de test reproductibles et fiables à des fréquences plus élevées. En conséquence, les tests RF pour les applications mmWave nécessitent des solutions uniques de câbles coaxiaux et de connecteurs.

En règle générale, le processus de test RF intègre un appareil testé (DUT) connecté à un analyseur de réseau vectoriel (VNA), un analyseur de spectre ou un oscilloscope. Le chemin du signal vers la carte de circuit imprimé est critique et la configuration de test ne doit pas introduire de variables ou d'erreurs indésirables, de pics VSWR ou de perte d'insertion excessive. Cela inclut le câble de test et les connecteurs.

Les assemblages de câbles de test doivent être suffisamment robustes pour résister à des manipulations intensives et à des mouvements continus dus à des connexions et déconnexions fréquentes, tout en conservant une répétabilité précise des mesures et des performances électriques fiables. Il existe de nombreuses caractéristiques à évaluer avant de sélectionner l'assemblage de câble coaxial optimal pour une application spécifique, notamment la plage de fréquences et le diamètre du câble, le type d'équipement de test, les connecteurs, le type/application de mesure, la flexibilité, la stabilité de phase, la puissance, l'impédance et le budget de perte admissible.

Lors de la sélection d'un câble de test, l'une des premières choses à considérer est la plage de fréquences requise pour tester l'application. Cela aidera à déterminer d'autres facteurs, tels que le type de câble et les structures mécaniques nécessaires. Par exemple, à mesure que la fréquence augmente, le diamètre du câble diminue. C'est une situation inverse, et tous les ratios doivent fonctionner correctement aux différents niveaux de fréquence.

Ensuite, évaluez le type de test à effectuer et le type d’équipement qui sera utilisé. Par exemple, le test pourrait être une mesure standard de type courbe en S examinant la perte d'un appareil testé ou évaluant ses performances à des fréquences spécifiques. Toutes les variables doivent être prises en compte dès le départ lors de la sélection d'un assemblage de câbles de test qui fonctionnera bien pour chaque scénario de test unique.

Une fois la fréquence, le type d’équipement de test et la taille du câble déterminés, vient ensuite le type de connecteur. Il s'agit d'une considération essentielle dans les applications mmWave, car toute inconstance dans les connecteurs peut introduire des erreurs dans la mesure qui seront amplifiées à mesure que la plage de fréquences de test augmente.

L'équipement de test sera doté d'un type de connecteur spécifique, généralement déterminé par la fréquence la plus élevée que l'équipement de test peut atteindre. Par exemple, lors d'un test à 110 GHz, il y aura un connecteur de 1 millimètre sur l'équipement de test ; par conséquent, un connecteur homologue de la même taille sera requis sur l’ensemble de câbles de test.

Certaines tailles courantes de connecteurs mmWave incluent :

Pour les applications où une densité de signal élevée est nécessaire, les connecteurs enfichables tels que les connecteurs SMP, SMPM et SMPS sont également idéaux.

Chaque application testée devra prendre en compte des facteurs environnementaux spécifiques, notamment :

La plupart des fabricants de câbles coaxiaux fournissent des guides pour vous aider à évaluer ces autres considérations. Par exemple, une application ultra-haute fréquence nécessitera un câble qui non seulement répond aux exigences de fréquence, mais qui est également stable en phase. En optant pour un câble haute fréquence à phase stable, le type de connecteur disponible devient limité. Au fur et à mesure que l'utilisateur avance dans le processus, des options correspondant à ces considérations supplémentaires seront proposées.

Lors des tests, de nombreux utilisateurs s'intéressent également à la flexibilité et au rayon de courbure d'un câble. En raison de la nature des environnements de test, il est souvent indispensable d'utiliser un matériau de câble très flexible et pouvant être déplacé sur un banc de test, que ce soit dans un environnement de production ou de R&D.