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2G12
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Ironwood社のｸﾞﾘｯﾊﾟｰ（Grypper）ﾃｽﾄｿｹｯﾄのひとつ、G40のGSG構成(Ground-Signal-Ground)のときの、高周波伝達特性についてのﾚﾎﾟｰﾄです。ﾋﾟｯﾁ0.4mmと0.5mmの場合を対象とします。絶縁材に3つのｺﾝﾀｸﾄを0.4mmﾋﾟｯﾁで組込み、3次元電磁解析(EM)によりｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを行います。一方、0.4mmﾋﾟｯﾁの実物の測定を行い、ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝﾓﾃﾞﾙと関連付けします。その両方から回路ﾓﾃﾞﾙを導き出すことで、G40ｿｹｯﾄの電気的仕様を決定します。
Grypper SocketG40 RF Report
P2Aﾀｲﾌﾟ構成 0.4mmmﾋﾟｯﾁ、0.25mmﾎﾞｰﾙ 0.5mmmﾋﾟｯﾁ、0.3mmﾎﾞｰﾙ 備考 ﾀｲﾑﾃﾞｨﾚｲ 11.1ps 11.5ps S21,Sﾊﾟﾗﾒｰﾀから逆ﾌｰﾘｴ変換 による 短絡回路ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ 0.77nH 0.87nH 短絡ﾜﾝﾎﾟｰﾄﾓﾃﾞﾙ@1GHz で決まる値 開放回路ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ 0.183pF 0.123pF 開放ﾜﾝﾎﾟｰﾄﾓﾃﾞﾙ@1GHz で決まる値
S21挿入損失/GSG [email protected] [email protected] 3Dﾓﾃﾞﾙからの値 S11ﾘﾀｰﾝﾛｽ/GSG -10dB@18GHz -10dB@10GHz 実測値があるときは実測値 [email protected] [email protected] ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽからの計算値 ｲﾝﾋﾟ-ﾀﾞﾝｽ 64.9Ω 74.5Ω 短絡時ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽと開放時 ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽからの計算値 S41,ｸﾛｽﾄｰｸ [email protected] [email protected] 3Dﾓﾃﾞﾙからの値 GSSG Thru
*ﾗﾎﾞでの測定による仕様。他のﾋﾟｯﾁ、ﾎﾞｰﾙｻｲｽﾞについての電気特性は別途おたずねください。**これらの値は、直接に測定できないため、Curve fit approximationの方法による。***GSSGとGSGSGｸﾛｽﾄｰｸ値はｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ値です。
P8Aﾀｲﾌﾟ構成 0.4mmmﾋﾟｯﾁ、0.25mmﾎﾞｰﾙ 0.5mmmﾋﾟｯﾁ、0.3mmﾎﾞｰﾙ 備考 ﾀｲﾑﾃﾞｨﾚｲ 10.0ps 10.0ps S21,Sﾊﾟﾗﾒｰﾀから逆ﾌｰﾘｴ変換 による 短絡回路ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ 0.54nH 0.62nH 短絡ﾜﾝﾎﾟｰﾄﾓﾃﾞﾙ@1GHz で決まる値 開放回路ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ 0.239pF 0.202pF 開放ﾜﾝﾎﾟｰﾄﾓﾃﾞﾙ@1GHz で決まる値
S21挿入損失/GSG -1dB@27GHz -1dB@29GHz 3Dﾓﾃﾞﾙからの値 S11ﾘﾀｰﾝﾛｽ/GSG -10dB@24GHz [email protected] 短絡時ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽと開放時 -20dB@14GHz -20dB@12GHz ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽからの計算値 ｲﾝﾋﾟ-ﾀﾞﾝｽ 47.5Ω 55.3Ω 短絡時ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽと開放時 ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽからの計算値 S41,ｸﾛｽﾄｰｸ [email protected] [email protected] 3Dﾓﾃﾞﾙからの値 GSSG Thru
高周波特性試験0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
P2A構成 P8A構成 ﾋﾟｯﾁ（0.25mmﾎﾞｰﾙ） ｺﾝﾀｸﾄ品番
SG G SG G
G G
G G
G
G
0.4 104468-00140.5 104468-0014
1.試験の目的
2.電気的仕様
2G13
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3次元ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝﾓﾃﾞﾙAnsoft社の3次元電磁界ﾌｨｰﾙﾄﾞ,高周波ｼﾐｭﾚｰﾀ(HFSS TM)ｿﾌﾄｳｪｱを使用して行います。測定ﾎﾟｰﾄはｺﾝﾀｸﾄの底部とｿｹｯﾄの底部です。ｺﾝﾀｸﾄとﾋﾟｯﾁはｿｹｯﾄの性能を把握するときの変化要素で、0.4mmと0.5mmの場合の結果を出しています。図2と図3は、GSG構成のさいの0.4mmﾋﾟｯﾁ、0.5mmﾋﾟｯﾁ両方の結果です。次に、底部のﾎﾟｰﾄをｼｮｰﾄし、ﾜﾝﾎﾟｰﾄ測定法により、低周波数のｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ成分を求めます。同様にｵｰﾌﾟﾝ回路にてｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ成分を求めます。これらの値から、ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ値を計算します。
3.P2A構成のときの結果
Grypper SocketG40 RF Report高周波特性試験
0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
図1.0.4mm GSG構成
周波数応答 1GHz～4GHz ﾘﾀｰﾝﾛｽ 1GHz～4GHz
図2.GSG P2A 挿入損失とﾘﾀｰﾝﾛｽ 図3.GSG P2A ﾘﾀｰﾝﾛｽ
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Cascade Microtech社のFPC-8000 GSG ﾌﾟﾛｰﾌﾞを使用し、0.4mmｿｹｯﾄを測定します。ｿｹｯﾄの性能の一次近似式を取得するために、ｺﾝﾀｸﾄに接触できるようになっている構造の小さい黄銅板に取り付けます。その板とｿｹｯﾄの組立品をﾎﾟｼﾞｼｮﾅｰにｾｯﾄし、同時にﾌﾟﾛｰﾌﾞを、上部と底部の両方から接触させます。測定した挿入損失は、20GHzのとき-0.8dBであり、HFSS(TM)のﾓﾃﾞﾙより、少し低い値です。
Grypper SocketG40 RF Report高周波特性試験
0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
図4.GSG P2A構成 挿入損失(0.4mmP) 図5.GSG P2A構成 ﾘﾀｰﾝﾛｽ(0.4mmP)
図6.GSG P2A構成 挿入損失比較(0.4mmP) ｽﾐｽﾁｬｰﾄ
2G15
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Agilent社 Advanced Design System(ADS)を使用して、0.4mmﾋﾟｯﾁｿｹｯﾄの実測値に沿ったGSG回路ﾓﾃﾞﾙを作ります。
測定に使った、3つのｺﾝﾀｸﾄ、ﾎﾟｰﾄ1とﾎﾟｰﾄ2はそれぞれ、ﾃﾞﾊﾞｲｽ側とｿｹｯﾄの基板側です。0.4mmﾋﾟｯﾁ、GSG回路ﾓﾃﾞﾙは、9つの受動部品から成り立ちます。信号のｺﾝﾀｸﾄは3つの直列ｲﾝﾀﾞｸﾀであり、全部で0.535nHのｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽとなります。ｼｬﾝﾄｷｬﾊﾟｼﾀは、信号ｺﾝﾀｸﾄとﾘﾀｰﾝﾊﾟｽｺﾝﾀｸﾄ間を定義しています・。2つのﾘﾀｰﾝﾊﾟｽは、2つの並列のﾋﾟﾝになっています。ｼｬﾝﾄｷｬﾊﾟｼﾀは、C1～C4で0.129pFです。信号とﾘﾀｰﾝﾊﾟｽ間の相互ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽは、6pHを追加しています。
Grypper SocketG40 RF Report高周波特性試験
0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
回路ﾓﾃﾞﾙ
図8.GSG P2A構成 挿入損失(0.4mmP) 図9.GSG P2A構成 ﾘﾀｰﾝﾛｽ(0.4mmP)
図10.GSG P2A構成 挿入損失(0.4mmP) ｽﾐｽﾁｬｰﾄ
図7.GSG P2A回路ﾓﾃﾞﾙ 0.4mmﾋﾟｯﾁ
2G16
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Grypper SocketG40 RF Report高周波特性試験
0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
3次元ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝﾓﾃﾞﾙAnsoft社の3次元電磁界ﾌｨｰﾙﾄﾞ,高周波ｼﾐｭﾚｰﾀ(HFSS TM)ｿﾌﾄｳｪｱを使用して行います。測定ﾎﾟｰﾄはｺﾝﾀｸﾄの上部、ﾎﾟｰﾄ1とそのｿｹｯﾄの底部、ﾎﾟｰﾄ2です。紫外線UV硬化のｼﾘｺﾝ（明るい灰色部分）を考慮するしています。
4.P8A構成のときの結果
図12.GSG P8A構成 挿入損失
図14.GSG P8A回路ﾓﾃﾞﾙ 0.4mmﾋﾟｯﾁ
図13.GSG P8A構成 ﾘﾀｰﾝﾛｽ ｽﾐｽﾁｬｰﾄ
図11.GSG P8A構成 ﾓﾃﾞﾙ(0.4mmP)
Agilent社 Advanced Design System(ADS)を使用して、0.4mmﾋﾟｯﾁｿｹｯﾄの実測値に沿ったGSG回路ﾓﾃﾞﾙを作ります。1つの信号が、8つのｸﾞﾗﾝﾄﾞｺﾝﾀｸﾄに囲まれている条件でｼﾐｭﾚｰｼｮﾝします。GSG回路ﾓﾃﾞﾙは、10つの受動部品から成り立ちます。信号のｺﾝﾀｸﾄは直列の計380.5pHで表わされます。8つのﾘﾀｰﾝﾊﾟｽは並列につながれ、底部の直列ｲﾝﾀﾞｸﾀは、計48pHとなります。ｼｬﾝﾄｷｬﾊﾟｼﾀは、信号ｺﾝﾀｸﾄとﾘﾀｰﾝﾊﾟｽｺﾝﾀｸﾄとの間を定義しています・。ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽは、計114fFです。最後に、2つのｸﾞﾗﾝﾄﾞｺﾝﾀｸﾄと信号間の相互ｶｯﾌﾟﾘﾝｸﾞを示す、23pHを追加します。
回路ﾓﾃﾞﾙ
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Grypper SocketG40 RF Report高周波特性試験
0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
図15.GSG P8A構成 挿入損失 0.4mmﾋﾟｯﾁ 図16.GSG P8A構成 ﾘﾀｰﾝﾛｽ 0.4mmﾋﾟｯﾁ
図17.GSG P8A構成 ﾘﾀｰﾝﾛｽ 0.4mmﾋﾟｯﾁ ｽﾐｽﾁｬｰﾄ
Far EndとNear Endｸﾛｽﾄｰｸ GSSG 0.4mmﾋﾟｯﾁ図18.GSSGﾓﾃﾞﾙ構造 0.4mmﾋﾟｯﾁ
4ﾎﾟｰﾄ、Sﾊﾟﾗﾒｰﾀ解析を行い、Near End(S21)とFar End(S41)を求める
Far EndとNear Endｸﾛｽﾄｰｸ GSSG 0.5mmﾋﾟｯﾁ図19.GSSGﾓﾃﾞﾙ構造 0.5mmﾋﾟｯﾁ
図17のﾌﾟﾛｯﾄは、G40ｿｹｯﾄの0.4mmﾋﾟｯﾁのﾘﾀｰﾝﾛｽを示します。-20dB Far End ｸﾛｽﾄｰｸﾘﾐｯﾄ（10%電圧ｸﾛｽﾄｰｸ）は5.0GHzに達しています。図18は、G40ｿｹｯﾄの0.5mmﾋﾟｯﾁのﾘﾀｰﾝﾛｽを示します。-20dB Far End ｸﾛｽﾄｰｸﾘﾐｯﾄ（10%電圧ｸﾛｽﾄｰｸ）は3.7GHzに達しています.
5.GSSG,ｸﾛｽﾄｰｸの分析
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Grypper SocketG40 RF Report高周波特性試験
0.4mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ0.5mm pitch/φ0.25mmﾎﾞｰﾙ
図20.GSSG ｸﾛｽﾄｰｸ、0.4mmﾋﾟｯﾁ 図21.GSSG ｸﾛｽﾄｰｸ、0.5mmﾋﾟｯﾁ
