¿Cuáles son los desafíos de diseño y construcción que se encuentran en la fabricación de dispositivos de microondas y el impacto en el rendimiento del circuito?

Parásitos capacitancias, resistencias e inductancias. Hacer un dispositivo de alto rendimiento en sí mismo es difícil; tratar de hacerlo utilizable es igualmente difícil. Como sabemos, hacer uniones poco profundas acelera el dispositivo; sin embargo, aumentar el dopaje (un requisito para uniones menos profundas) aumenta la capacitancia de las uniones y da como resultado un rendimiento más bajo. Entonces, en lugar de operar el dispositivo a una determinada densidad de corriente, lo hacemos más pequeño; y operarlo en una densidad de corriente más alta para contrarrestar el aumento en la capacitancia de unión. En algún momento, los contactos metálicos y los cables metálicos son demasiado pequeños para que la corriente sea confiable. Al aumentar el tamaño de los contactos de carne y los cables de metal, la capacitancia aumenta nuevamente.

Hay otros problemas asociados con el acoplamiento de ruido. A medida que hacemos que el cable metálico sea cada vez más pequeño para el rendimiento, la velocidad de conmutación del dispositivo es más rápida y la frecuencia de operación más alta, los cables comienzan a parecerse a inductores con resistencia y capacitancia parásitas. Ahora, coloque espacios estrechos entre los cables para ahorrar espacio y minimizar la longitud total de los cables, causando un acoplamiento capacitivo excesivo y un acoplamiento de inductancia mutua entre los cables. Puedes ver cómo perseguimos nuestra propia cola con todos estos parásitos.

A medida que aumentamos en frecuencia, comenzamos a ver anomalías extrañas en el funcionamiento de la electrónica, como el efecto de desollado en los conductores o la reactancia inductiva y capacitiva donde no tiene un componente real del tipo al que normalmente atribuiría estos efectos. Esto es cierto incluso antes de alcanzar las frecuencias de microondas, y es bastante cierto cuando se trabaja dentro de este rango de frecuencia. Debe tener en cuenta los efectos fantasmas, que afectan negativamente el rendimiento de su dispositivo. A veces puede ser difícil localizar al culpable del efecto causado. cualquier cosa, desde el posicionamiento de los componentes, la longitud del cable, la posición del trazado del circuito y la exposición a otros elementos del circuito que se compilaron juntos crean el dispositivo electrónico. Es posible que tenga un circuito que funcione en papel que, cuando esté integrado en el prototipo, funcionará de manera bastante diferente, o en el peor de los casos, el prototipo puede funcionar bien, pero la primera ejecución de producción puede tener un cambio aparentemente pequeño que afecta en gran medida el rendimiento general, y tiene ser modificado para funcionar correctamente …

Esta es una pregunta bastante amplia. Existen los problemas estándar de cada “cosa” fabricada, como la calidad, el costo, el precio, etc. También hay muchos problemas específicos con dispositivos de microondas particulares en aplicaciones particulares, que a menudo causan desafíos particulares.

¿Hay un dispositivo, aplicación o circuito específico que tenía en mente?