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ミルエアロ市場向けの設計—衛星 ミルエアロ市場向けの設計—衛星 1 min Blog 海軍向けに開発された 製品と同様に、衛星は製品開発サイクル中に対処しなければならない特定の環境条件の対象となります。放射線耐性ICからヒートパイプ、信頼性への極端な重視に至るまで、衛星で使用されるPCBは、非常に特殊な運用問題に直面しています。この記事では、衛星で使用されるPCBを設計する際に関連する課題と、その設計環境のユニークさについて説明します。 数は少ないが、非常に高価 海軍向けのアプリケーションと同様に、衛星用に開発されたPCBは、非常に高価で量が少ないという特徴があります。さらに、これらの製品を構築できる製造業者と組み立て業者は、高度に専門化されており限られています。 注：私が軍事・宇宙衛星について話しているとき、それらは監視用のものや巨大な通信ネットワークをサポートするためのものです。例えば、GPSはもともと軍事用に作られたもので、今日でもそれを維持しています。 衛星PCBの高コストは、それらに組み込まれた技術および前述の低ボリュームのために当然のことです。さらに、これらのPCBはプロジェクト固有の傾向があるため、一つの衛星/プログラム用に構築されたPCBが別のものに容易に転用されることはありません。 以前に述べたように、ミルエアロプログラムでは、PCB製造に関連する文書の量は、基板自体のコストの2倍になることがあります。さらに、基板製造業者と組み立て業者は、ミルエアロプロジェクトのために認証されなければならず、それは時間、労力、コストがかかる提案です。 空を見上げてみよう：それは鳥か、飛行機か、いや、衛星だ 衛星の 信号整合性の問題については、同じレベルの技術（ICコンポーネント）が特定の実装で使用されているため、他のすべてのアプリケーション環境と同じです。さらに、衛星には、他の製品実装で使用されるのと同じパフォーマンスプロセッサ、マイクロ波製品、RFラジオが含まれています。 衛星PCBの開発において遭遇する環境固有の課題には以下が含まれます： PCBは、打ち上げ時の衝撃に耐えることができなければなりません。 ICは放射線耐性が必要です。 最終製品は最小限の重量でなければなりません。 厳しい電力消費の制限があります。 冷却要件が高まっています。 信頼性は非常に重要な懸念事項です。 これらの課題について順番に対処します。 打ち上げ時の衝撃 打ち上げ時の衝撃基準は、発射台からミサイルを持ち上げるために必要な数メガトンの推力を考慮に入れると、ほぼ既定のものと言えます。海軍での高度に腐食性の環境での運用に耐えられるように、衛星では、PCBパッケージが過設計で、過剰に構築されているように見えることがあります。その理由はかなり明確です。打ち上げプロセス中にPCBがいかなる損傷を受けた場合、宇宙に到達してからは修理する方法がありません。 記事を読む
統計解析の学習 統計分析と統計ツールの学習 1 min Blog 誰もが知っているように、今は厳しい時代です！ こんなに厳しい時には、稼いだお金を無駄にしたくないものです—それは大変な努力で得たものですから！ そんな時、設計の選択が頭に浮かびます。悪い選択はすべて結果に直結します。では、意思決定を改善するのに役立つツールは何でしょうか？ 統計的な選択や確率が思い浮かびます。プリント回路の設計トレードオフは常に予測が難しいものでした。制御できない要因が常に私たちの意思決定プロセスに入り込む可能性がありますが、助けがあります。 すべての意思決定はある種のフィードバックループです。しかし、私が焦点を当てたいのは「分析」ブロック、より正確には、分析を構成する「人間の決定」です。 人間の意思決定 分析の最初のリンクは人間のリンクです。高レベルの目標（ゴール）は以下の通りです： 設計を期限内に完了する バリエーションを減らす 製造初回合格率を向上させる 修理と再作業を減らす 品質と信頼性を向上させる 作業品質を向上させる 人が使用する可能性のある意思決定ツールと方法には以下が含まれます： パレート図 原因と結果の図 多変量 実験計画法 プロセス最適化 管理図 記事を読む
OnTrackニュースレター: 学生ハッカー、クロストーク、設計ブログ - 2019年8月 OnTrackニュースレター: 学生ハッカー、クロストーク、設計ブログ - 2019年8月 1 min OnTrack OnTrackニュースレター 2019年8月 第3巻4号 メジャーリーグハッキングが学生エンジニアの情熱を呼び起こす 大学レベルの電気およびコンピューター科学の理論的な教育と、若い技術者が必要とし、求めている実地経験とのギャップを埋めるため、Jonathan Gottfried氏はメジャーリーグハッキング（MLH）を共同で創設しました。このインタビューではGottfried氏が、MLHの背後にある構想について解説し、これが毎年開催される数百のハッカソンイベントにどのような影響を及ぼすかを紹介します。 記事を読む 容量性と誘導性のクロストークを解決する設計方法 動画を見る 頭脳食 知識を磨く技術的なコンテンツの紹介 Altium Designerの日本語環境とTrueTypeの利用 リソグラフィの問題がPCB製造の妨げになることを防止する方法 お客様事例 | リアルタイムデジタルシミュレーション開発および製造を手がけるSimulation Technologies社 オンデマンドWebセミナー | 記事を読む
Copy and PasteでPCBに画像を貼り付ける Copy and PasteでPCBに画像を貼り付ける 1 min Blog Windowsアプリケーションの便利な機能のひとつにCopy and Pasteがあり、プリント基板CADにも不可欠な機能としてこれが備えられています。 しかし、普段使っているワープロやグラフィックツールからCopy and Pasteで貼り付けができるか？というと、決してそうではありません。なぜなら、Windowsクリップボードがサポートされていない場合が多いからです。 Windowsクリップボードがサポートされていない場合、Copy and PasteはそのCADツールの内部だけに限られ、ワープロやグラフィック編集などの外部のツールとの間でのCopy and Pasteはできません。 しかし、Altium Designerでは回路とPCBの両方でWindowsクリップボードがしっかりサポートされており、他のアプリケーションで作成したテキストや画像をCopy and Pasteで、回路図やPCBに貼り付ける事ができます。 Copy and Pasteによる画像の貼り付けを試す この機能は、PCBに画像を貼り付ける時には欠かせないものです。しかし、画像データは千差万別であり、コンディションによってはうまく貼り付けられない場合があるかも知れません。そこで、13種類の画像ファイルを用意して、うまく貼り付けられるかどうかを実際に試してみました。また、Copy and 記事を読む
基板外形の作成と加工情報の受け渡し 基板外形の作成と加工情報の受け渡し 1 min Blog プリント基板を設計する時には、始めにその外形を作成します。これを終えると基板はグリッドを伴う黒いエリアで表現され、画面の中央に現れます。設計者は、この画面で基板の領域を認識しレイアウトを行います。 Altium Desugnerでは、この基板外形を次の方法で作成する事ができます。 ・外形の数値入力 ・ウィザード ・テンプレート ・他のオブジェクトを基板外形に変換 ・3D外形を読み込んで基板外形に変換 そして、これらの方法で作成された基板外形は次のような用途に利用されます。 ・内層プレーンの基板端面からの逃げ（プルバック）の生成と内層の分割 ・外形加工データの生成 ・クリアランスチェック これらの「用途」は、基板外形を作成する事の「目的」でもあり、CAMプロセス側から見ればその目的は、加工データの自動作成とデータの受け渡しの自動化であるといえます。 外形加工の為の情報の受け渡し Altium Designerでは、外形加工の為のデータを2種類の方法で自動的に作成する事ができます。その一つは、[製造用データ出力] - [NC Drill Files]コマンドで穴加工用のドリルデータと同時に出力する方法です。この方法でデータを出力する場合には、[NCドリル設定]のダイアログボックスの[その他]の項目にある、[基板外形からルータパス作成]オプションにチェックを入れます。 記事を読む
基板レイアウト再利用時のコンポーネントライブラリエラーの解決 基板レイアウト再利用時のコンポーネントライブラリエラーの解決 1 min Thought Leadership 適切なPCBデザインパッケージを利用すると こうした古い携帯電話のレイアウトを再利用することもできます 最近、新しいパソコンを購入しました。古いハードドライブのデータが「魔法にかかったように」壊れはじめたせいです。新しいパソコンに入り込んでデータを移し替えると、昔のデータを再利用できなくなるのではないかと不安になりました。テキストファイルや画像のような単純なものなら、問題はありません。ファイルをすぐに開き直して再利用できます。PCB設計データを利用すれば、古いレイアウトを新しいプロジェクトで当たり前のように再利用したくなるかもしれません。場合によっては、地球の反対側のユーザーと設計を共有し、プロジェクト内のすべてのデータにアクセスできるようにしたいと考える可能性もあります。 この場合、 Altium Designerの新しいバージョンで以前の設計データを利用できるようにするために、注意すべきことがあります。Altium Designerのライブラリ管理機能を使用すれば、古い設計データを新しいプロジェクトに簡単にインポートし、新しい設計で使用することができます。Altium Designerで古いデータを再利用する方法について、いくつか見ていきましょう。 古いレイアウトの再利用 古い基板レイアウトを新しいプロジェクトで再利用する方法はいくつかあります。回路図および基板レイアウトはライブラリのコンポーネントデータに依存するため、設計データがこのデータに適した位置を指していることを確認する必要があります。例として、Altium Designer 19で作成した回路図およびレイアウトを見てみましょう。このレイアウトと回路図には、「Miscellaneous Devices」ライブラリ(Altium Designerに付属している)の100pFコンデンサーと、ATMega328Pマイクロコントローラーが含まれています。マイクロコントローラー用の統合ライブラリは、インターネットからダウンロードしたコンポーネント データから作成しました。 回路図と基板レイアウトは独自のプロジェクトで作成されたもので、回路図ファイルとレイアウトファイルはローカルハードドライブに保存されています。これらのファイルを別の設計者に転送するシミュレーションを行うため、私は新しいプロジェクトを作成し、Altium Designerの[Components] パネルからATMega328Pマイクロコントローラーライブラリをアンインストールし、コンピューターから統合ライブラリファイルを削除しました。 回路図ファイルと基板レイアウトファイルを新しいプロジェクトで開くだけの場合は、フットプリント シンボルと回路図シンボルを表示できますが、コンポーネントのデータにアクセスすることはできません。コンポーネントのプロパティ(PCBエディターの 記事を読む
77 GHz レーダー用自動車用PCB：ルーティングと信号整合性 77 GHz レーダー用オートモーティブレーダーPCB：ルーティングとシグナルインテグリティ 1 min Thought Leadership 最近の技術は急速に進化しており、自動車用レーダーは導入後間もなく、主に24 GHz近辺で動作していたものが、77 GHz波長へと移行しました。最近の規制変更により、77 GHzへの移行が可能となり、これには多くの利点があります。短い波長はより広い帯域幅を可能にし、より良い解像度、より小さいデバイスの形状、そしてより長い範囲を提供します。この帯域は偶然にも二原子酸素の2つの吸収帯の間に位置しており、24 GHz帯は水の吸収帯と重なっています。 高い周波数の使用は、77 GHz波長レーダーモジュールの設計、シミュレーション、およびテストに一連の課題を生み出します。レーダーモジュール自体の設計に加えて、デバイスレイアウト、より小さい形状への統合、および車両内のより大きなエコシステムへの統合は、完全自動運転車への長い道のりでの設計上の課題です。 長距離対短距離 77 GHz波長レーダー 前回の投稿で説明したように、チャープされたGHzパルスは、レーダーシステムの視野内の複数のターゲットを識別するために使用されます。チャープパルスの使用により、参照オシレータからの信号に対するドップラーシフトとビート周波数を測定することで、複数のターゲットの速度と距離の検出が可能になります。 位相配列アンテナ（3 Txおよび4 Rx SFPAs）の使用により、方向性の放射が可能となり、前述の2つの量とともに進入角を決定できます。 自動車用途の77 GHz波長レーダーで使用されるアンテナアレイのジオメトリ チャープ長（周波数範囲として測定）は、特定の自動車レーダーシステムの適用可能性の主要な決定要因です。長距離レーダー（LRR）は1 GHzの線形チャープパルス（76〜77 GHz）を使用し、高解像度短距離レーダー（SRR）は最大4 記事を読む