1, základní vlastnosti desky mikrovlnné RF obvodu
Mikrovlnná trouba RF PCB je navržena speciálně provysokofrekvenčníPřenos signálu (obvykle odkazující na 300 MHz ~ 300 GHz) a jeho základní vlastnosti přímo určují limit výkonu komunikačních systémů, radarů, satelitů a dalších zařízení.
1. Schopnost přenosu s nízkými ztrátami pro vysokofrekvenční signály
Nízká dielektrická ztráta (DF): Médium s nízkou ztrátou, jako je PTFE (polytetrafluorethylen) a keramické plnivy (jako jsou Rogers RO4 0 0 0, se používají, přičemž hodnoty df jsou až 0. {2}}}} ~ ~ ~ ~ 0,02) energie v substrátu.
Nízká ztráta vodiče: Procesy povrchového úpravy (jako je například depozice stříbra a zlata) optimalizují drsnost fólie mědi (RA (RA<0.5 μ m) and suppress signal attenuation caused by skin effect.
Případ: 5G Základní stanice 28GHz Frekvenční pásmo anténa vyžaduje DF<0.002 and copper foil roughness Ra ≤ 0.3 μ m, otherwise the signal transmission distance will be significantly shortened.
2. přesná kontrola a stabilita impedance
Konzistence dielektrické konstanty (DK): DK tolerance desky by měla být ovládána v rámci ± {{0}}. 05 (Obyčejné PCB umožňují ± 0,5) zajistit, aby se impedanční porovnávání mezi mikrostrupčními a proužkovými liniemi (obvykle 50 Ω nebo 75 Ω).
Proces vícevrstvých lamiminací: přísně kontrolou laminační teploty, tlaku a času, impedanční nesoulad způsobený fluktuacemi v tloušťce dielektrické vrstvy se vyhýbá.
Konstrukční body: Pomocí softwaru pro simulaci elektromagnetického pole (jako je HFSS) pro model, kombinujte se s vektorovým síťovým analyzátorem (VNA) k měření parametrů S a správné chyby impedance.
3. Vynikající elektromagnetická kompatibilita (EMI/EMC)
Konstrukce uzemňovací vrstvy: Vícevrstvá deska přijímá sendvičovou strukturu „signálního pozemního signálu“, která chrání vysokofrekvenční přeslech skrz pole Via Fence.
Potlačení rezonance: Optimalizujte rozložení obvodu, abyste zabránili délkám přenosové linky blížící se vlnové délce λ/4 (což může snadno způsobit rezonanci stálé vlny).
Typický problém: Nesprávný design pro přes otvory v radarových deskách milimetrů vln může způsobit odraz elektromagnetické vlny, což vyžaduje použití technologie zpětného vrtání k odstranění přebytečných měděných sloupů.
4. Stabilita s vysokou teplotou a tepelné řízení
Nízký koeficient tepelné roztažnosti (CTE): CTE keramických substrátů (jako je AL ₂ O3) je přibližně 6ppm/ stupeň (téměř měď), aby se zabránilo praskání pájecího kloubu při teplotním cyklování.
Konstrukce kanálu pro rozptyl tepla: zabudovaná měděná mince a kovový substrát (jako je hliníkový substrát) se používají k rychlému rozptýlení tepla z RF napájecích zařízení.
Scénář aplikace: V modulech výkonu (PA) mají zařízení GAN vysokou hustotu tepla až 10 W/cm ² a vnitřní vrstvy mědi je třeba připojit pomocí tepelného průchodu pro rozptyl tepla.
2, pracovní princip mikrovlnné troubyRF Circuit Board
Podstatou mikrovlnného obvodu RF je systém propagace elektromagnetických vln ve vodičích a médiích a jeho pracovní princip se točí kolem optimalizace přenosových cest signálu a efektivní přeměně energie.
1. Režim přenosu vysokofrekvenčních signálů
Teorie mikrovlnné přenosové linky:
MicroStrip: Horní linka signálu+spodní pozemní vrstva, vhodná pro návrhy pod 10 GHz, nízké náklady, ale vysoká ztráta záření.
Stripline: Signální čára je zabudována mezi dvě vrstvy zemních vrstev, s dobrým stíněním, ale vysokou složitostí zpracování.
Coplanar waveguide (CPW): The signal line and ground plane are in the same plane, suitable for integrated design in the millimeter wave frequency band (>30 GHz).
2.. Spolupráce mezi aktivními a pasivními komponenty
Pasivní komponenty:
Filtr: Pomocí principu LC rezonance k odfiltrování hluku z pásma by se rozvržení mělo zabránit distribuované spojení kapacity.
Power Divider: Dosahuje stejné amplitudové distribuce signálů prostřednictvím sítě transformace impedance, což vyžaduje chybu fázové konzistence<1 °.
Aktivní komponenty:
RF čipy (jako je MMIC): přímo připájené na PCB, spoléhající se na vysoce přesné podložky a impedanční odpovídající obvody, aby se snížila ztráta návratnosti.
Skutečná testovací data: V přijímajícím modulu KU (1218GHz) musí být ztráta vložení filtru<0.5dB, and the standing wave ratio (VSWR) needs to be<1.5:1.
3. Uzemňovací a elektromagnetické pole
Integrita pozemní roviny: Kontinuální pozemní vrstva ve velké ploše poskytuje smyčku s nízkou impedancí a magnetické kuličky se používají pro izolaci při dělení analogové/digitální půdy.
Omezení hranice elektromagnetického pole: omezení difúze elektromagnetického pole přes stínící plechovky nebo stínící pole.
Případ selhání: Satelitní komunikační deska zažila snížení zisku antény 3dB v důsledku zlomeniny zemní vrstvy, která byla dočasně opravena pomocí skokového drátu a obnovena do normálu.