Unitatea RF a unei stații de bază 5G este responsabilă pentru funcțiile de bază de transmitere, recepție și amplificare a semnalelor 5G. Mediul său de lucru trebuie să facă față provocărilor, cum ar fi transmisia de semnal de înaltă frecvență, încălzirea cu putere mare-și condițiilor exterioare complexe (cum ar fi fluctuațiile de temperatură, schimbările de umiditate, interferențe electromagnetice). Ca „purtător de transmisie a semnalului” și „platformă purtător de componente” a unității RF, selecția PCB afectează direct integritatea semnalului, eficiența disipării căldurii și fiabilitatea pe termen lung a unității RF. Următoarele subliniază punctele cheie de selecție pentru PCB-ul unității RF pentru stația de bază 5G din cinci dimensiuni de bază pentru a asigura compatibilitatea cu nevoile practice ale aplicațiilor.
1, Selecția substratului: acordați prioritate asigurării-performanței de transmisie a semnalului de înaltă frecvență
Unitatea RF a stațiilor de bază 5G trebuie să transmită o cantitate mare de semnale de-frecvență înaltă, iar proprietățile electrice ale substratului determină în mod direct pierderea și stabilitatea transmisiei semnalului. La selectare, o atenție deosebită trebuie acordată adaptabilității-de înaltă frecvență a substratului.
Deși substraturile FR-4 obișnuite au costuri mai mici, ele suferă de pierderi și distorsiuni semnificative ale semnalului în scenariile de-frecvență înaltă, ceea ce face dificilă îndeplinirea cerințelor unităților 5G RF. Ar trebui să se acorde prioritate selectării substraturilor special concepute pentru frecvențe înalte. Aceste substraturi pot reduce eficient pierderile dielectrice și stabilitatea constantei dielectrice a semnalelor de înaltă frecvență prin optimizarea compoziției rășinii și a structurii fibrei de sticlă. Pierderea dielectrică scăzută poate reduce consumul de energie al semnalelor în timpul transmisiei, asigurându-se că puterea semnalului îndeplinește standardele; Constanta dielectrică stabilă poate evita fluctuațiile vitezei de transmisie a semnalului cauzate de schimbările de mediu (cum ar fi creșterea temperaturii), asigurând sincronizarea și acuratețea semnalelor 5G.
Între timp, stabilitatea termică a substratului trebuie, de asemenea, luată în considerare cu atenție. În timpul funcționării unităților 5G RF, se generează o cantitate semnificativă de căldură. Dacă coeficientul de dilatare termică al substratului este prea mare, placa este ușor să se deformeze la temperaturi ridicate, ceea ce poate duce la căderea îmbinărilor de lipire a componentelor sau la scurtcircuite ale circuitului. Prin urmare, este necesar să alegeți un substrat cu coeficient de dilatare termică scăzut și rezistență excelentă la temperatură ridicată pentru a vă asigura că substratul poate menține stabilitatea structurală în condiții de temperatură înaltă-pe termen lung, fără a afecta funcționarea normală a unității RF.
2, Selecția grosimii cuprului: potrivită pentru cerințe duble de putere mare și transmisie a semnalului
Unitatea RF a stațiilor de bază 5G trebuie să transmită semnale de înaltă-frecvență și să transporte o anumită putere (cum ar fi transmisia curentă a modulelor de amplificare a puterii). Selectarea grosimii cuprului ar trebui să echilibreze calitatea transmisiei semnalului și capacitatea de transport a curentului pentru a evita blocajele de performanță cauzate de grosimea necorespunzătoare a cuprului.
Din perspectiva transmiterii semnalului, folia de cupru excesiv de groasă poate crește pierderea efectului de piele a semnalelor de-frecvență înaltă, afectând eficiența transmisiei semnalului; Folia subțire de cupru poate cauza reflectarea semnalului sau diafonia din cauza impedanței instabile. Este necesară o selecție diferențiată a grosimii cuprului pe baza cerințelor funcționale ale diferitelor zone din unitatea RF -, de exemplu, selectarea unei grosimi convenționale de cupru adecvate pentru căile de transmisie a semnalului de-frecvență înaltă pentru a asigura transmisia cu pierderi reduse de semnal; Calea curentului a modulului de amplificare a puterii trebuie mărită în mod corespunzător în grosimea cuprului pentru a spori capacitatea de transport a curentului și pentru a evita supraîncălzirea și arderea foliei de cupru din cauza curentului excesiv.
În plus, puterea de aderență a foliei de cupru necesită, de asemenea, atenție. Unitatea de radiofrecvență 5G este expusă vibrațiilor (cum ar fi vibrații ușoare în timpul funcționării echipamentelor stației de bază) și ciclului de temperatură pentru o lungă perioadă de timp. Dacă folia de cupru nu este ferm atașată de substrat, este ușor ca folia de cupru să se desprindă, ceea ce duce la ruperea circuitului. Prin urmare, la selectare, este necesar să se confirme rezultatele testului de performanță de aderență ale foliei de cupru pentru a se asigura că îndeplinește cerințele de fiabilitate pentru funcționarea pe termen lung a stațiilor de bază 5G.
3, Selectarea măștii de lipit: echilibrarea protecției izolației și adaptarea la frecvență înaltă-
Stratul de mască de lipit nu trebuie doar să protejeze folia de cupru PCB de oxidare și coroziune, dar trebuie să se adapteze și la mediul de-înaltă frecvență al unităților 5G RF pentru a evita performanța slabă a stratului de mască de lipit care afectează transmisia semnalului.
Rezistenta de lipire obișnuită poate crește pierderea de transmisie a semnalului și chiar poate provoca interferențe ale semnalului în scenariile de-frecvență înaltă din cauza constantei dielectrice ridicate sau a pierderii dielectrice excesive. Ar trebui selectată rezistența de lipire adaptivă de înaltă frecvență, care are proprietăți dielectrice mai mari și compatibilitate cu substratul, poate reduce impactul asupra semnalelor de înaltă-frecvență și poate asigura o transmisie stabilă a semnalului. În același timp, rezistența la temperatură și rezistența la intemperii a stratului de mască de lipit trebuie să îndeplinească standardele - stațiile de bază 5G sunt desfășurate în mare parte în aer liber, iar stratul de mască de lipit trebuie să reziste la medii complexe, cum ar fi temperaturi ridicate, temperatură scăzută, umiditate și radiații ultraviolete pentru a evita crăparea, decojirea și coroziunea expunerii foliei de cupru.
În plus, planeitatea stratului de mască de lipit este, de asemenea, importantă. Componentele RF de precizie (cum ar fi filtrele și cuplele) sunt adesea lipite pe unități RF. Dacă suprafața măștii de lipit este neuniformă, poate duce la lipirea instabilă a componentelor, afectând stabilitatea conexiunilor semnalului. La selectare, este necesar să se confirme procesul de acoperire și standardele de testare a planeității stratului de mască de lipit pentru a se asigura că sunt îndeplinite cerințele de sudare a componentelor.
4, Acordați atenție adaptării proiectării disipării căldurii: ajutați la o conducere eficientă a căldurii
Densitatea de putere a unității RF în stațiile de bază 5G este relativ mare în timpul funcționării, ceea ce poate genera cu ușurință o cantitate mare de căldură. Dacă căldura nu poate fi evacuată în timp util, aceasta va duce la o creștere a temperaturii componentelor, afectând performanța și durata de viață. Selectarea PCB ar trebui să ia în considerare pe deplin adaptarea designului de disipare a căldurii pentru a facilita difuzia eficientă a căldurii.
Pe de o parte, substraturile structurale speciale pot fi selectate în funcție de cerințele de disipare a căldurii, cum ar fi utilizarea PCB-urilor pe bază de metal (cum ar fi substraturi de aluminiu sau cupru) în zone cu generare de căldură ridicată (cum ar fi sub modulele de amplificare a puterii). Aceste substraturi au o conductivitate termică excelentă și pot transfera rapid căldura generată de componente către structurile de disipare a căldurii (cum ar fi radiatoarele și ventilatoarele), reducând temperaturile locale. Dacă substraturile convenționale sunt utilizate în ansamblu, se pot adăuga conducte termice conductoare și în zonele cu generare de căldură ridicată sau pot fi utilizate straturi de cupru îngroșate local pentru a îmbunătăți capacitatea de conducere a căldurii.
Pe de altă parte, trebuie luată în considerare și adaptabilitatea aspectului PCB-ului. La selectare, este necesar să se confirme dacă grosimea și dimensiunea PCB se potrivesc cu structura de disipare a căldurii a unității RF, cum ar fi dacă grosimea PCB poate îndeplini cerințele de instalare ale radiatorului și dacă este rezervat spațiu suficient pentru canalul de disipare a căldurii pentru a evita conflictele între designul PCB și structura de disipare a căldurii, care poate afecta eficiența disipării căldurii.
5, Subliniați verificarea fiabilității: asigurați o funcționare stabilă-pe termen lung
Durata de viață a stațiilor de bază 5G este de obicei de câțiva ani sau chiar mai mult de zece ani, iar costul de întreținere după implementare este mare. PCB-ul unității RF trebuie să aibă o fiabilitate extrem de ridicată-pe termen lung. La selectare, trebuie acordată atenție standardelor de verificare a fiabilității și rezultatelor PCB-ului.
În primul rând, este necesar să se confirme dacă PCB a trecut teste riguroase de fiabilitate de mediu, cum ar fi teste de ciclism de temperatură ridicată și umiditate ridicată, teste de șoc de temperatură, teste de vibrații, teste de pulverizare de sare etc.. - aceste teste pot simula mediul complex de funcționare a stației de bază exterioare, pot verifica stabilitatea performanței PCB pe termen lung-evită defecțiunile premature ale PCB-ului din cauza condițiilor dure de mediu și a factorilor de mediu.
În al doilea rând, testarea fiabilității electrice nu poate fi ignorată, cum ar fi testarea tensiunii de rezistență, testarea rezistenței izolației, testarea conductibilității etc., pentru a se asigura că performanța electrică a PCB îndeplinește standardele și că nu există riscuri potențiale, cum ar fi scurtcircuite sau circuite deschise. În același timp, ar trebui să se acorde atenție fiabilității procesului PCB, cum ar fi rezistența lipirii interstraturilor, fiabilitatea îmbinării de lipit etc., pentru a evita probleme precum decojirea stratului intercalat și dezlipirea îmbinărilor de lipire cauzate de defectele procesului în timpul utilizării pe termen lung a PCB-ului.