Definiția high-frequency board
PCB de înaltă frecvență, cunoscut și sub numele de placă de circuit imprimat de înaltă frecvență, este o placă de circuit special concepută care poate procesa și transmite semnale de înaltă frecvență. Acest tip de placă de circuit trebuie să ia în considerare mai mulți factori în timpul proiectării și producției pentru a asigura integritatea și fiabilitatea semnalelor în timpul transmisiei de mare viteză. Următoarea este definiția plăcii de înaltă frecvență:
Gama de frecvență: în general, o placă de înaltă frecvență poate fi definită ca o placă de circuit PCB cu o frecvență peste 1GHz. Este utilizat în principal pentru PCB-uri în câmpuri de înaltă frecvență (frecvență mai mare de 300MHz sau lungime de undă mai mică de 1 metru) și microunde (frecvență mai mare de 3GHz sau lungime de undă mai mică de 0,1 metru).
Selectarea materialelor: plăcile de înaltă frecvență sunt de obicei realizate din materiale specifice, cum ar fi Rogers, Taconic, Isola, F4B, TP-2, etc. Aceste materiale au constante dielectrice ridicate și factori de pierderi mici, făcându-le potrivite pentru aplicații în comunicații în frecvență și câmpuri cu microunde.
Caracteristici de performanță: Datorită efectului de piele al circuitelor de înaltă frecvență, plăcile de înaltă frecvență trebuie să aibă proprietăți dielectrice bune pentru a asigura transmisia eficientă a componentelor de înaltă frecvență și pentru a reduce atenuarea semnalului. În plus, plăcile de înaltă frecvență trebuie să aibă, de asemenea, precizie ridicată, stabilitate ridicată și performanță bună de disipare a căldurii.
1.2 Domenii de aplicare ale plăcilor de înaltă frecvență
Echipamente de comunicație: stațiile de bază fără fir, echipamentele de comunicație prin satelit, sistemele de antene, filtrele etc., necesită plăci de înaltă frecvență pentru a suporta transmisia de date de mare viteză și o comunicare stabilă. Electronica auto: în sistemele de divertisment auto, sistemele de navigație, sistemele avansate de asistență a șoferului (ADAS) și radarul pentru evitarea coliziunilor auto, etc., utilizează plăci de înaltă frecvență pentru a realiza funcții complexe de control electronic. Echipamente medicale: dispozitive de diagnostic și terapeutice care folosesc plăci de înaltă frecvență pentru a transmite date și imagini medicale precise. Domenii aerospațiale și militare: sisteme radar aeropurtate și terestre, aplicații cu unde milimetrice etc., utilizând rezistența la temperatură ridicată, rezistența la coroziune și caracteristicile ridicate de izolare ale plăcilor de înaltă frecvență. Electronice de larg consum: case inteligente, dispozitive purtabile, televizoare, telefoane mobile, camere foto etc., folosesc plăci de înaltă frecvență pentru a obține o procesare și o transmisie mai rapidă a datelor. Control industrial: instrumentele, contoarele, comunicațiile de automatizare industrială etc. necesită plăci de înaltă frecvență pentru a asigura viteza și stabilitatea transmisiei semnalului. Identificare prin radiofrecvență (RFID): Utilizarea plăcilor de înaltă frecvență în etichete și cititoare pentru a obține citirea și scrierea rapidă a datelor. Satelit de transmisie în direct: utilizează plăci de înaltă frecvență pentru a procesa transmisia semnalului de înaltă frecvență. Legătura cu microunde: Legătura cu microunde punct la punct în bandă E și alte aplicații necesită plăci de înaltă frecvență cu pierderi reduse pentru a reduce atenuarea semnalului în timpul transmisiei. Servere și centre de date: odată cu dezvoltarea cloud computing-ului și a datelor mari, cererea pentru plăci de înaltă frecvență utilizate în servere și centre de date este, de asemenea, în creștere.
2, Caracteristicile materialelor plăcii de înaltă frecvență
2.1 Constanta dielectrică și pierderea dielectrică
2.1.1 Constanta dielectrică (Dk)
Constanta dielectrică este o mărime fizică care descrie capacitatea unui material de a stoca sarcini într-un câmp electric. Pentru plăcile de înaltă frecvență, mărimea constantei sale dielectrice afectează direct rata de transmisie și calitatea semnalelor.
Analiza caracteristica:
Mic și stabil: constanta dielectrică a substratului plăcii de înaltă frecvență trebuie să fie mică și stabilă. În general, cu cât constanta dielectrică este mai mică, cu atât mai bine. Acest lucru se datorează faptului că viteza de transmisie a unui semnal este invers proporțională cu rădăcina pătrată a constantei dielectrice a materialului, iar o constantă dielectrică ridicată poate provoca cu ușurință întârzieri în transmiterea semnalului.
Dependență de frecvență: constanta dielectrică poate varia în funcție de frecvență. De exemplu, placa de înaltă frecvență Rogers RO4350B a măsurat o valoare a constantei dielectrice de 3,48 la o frecvență de 10GHz, în timp ce la o frecvență de 24GHz, constanta dielectrică a scăzut ușor la 3,47.
Selecția materialului: Pentru a îndeplini cerințele de transmisie a semnalelor de înaltă frecvență, materialele plăcilor de înaltă frecvență sunt de obicei selectate cu constante dielectrice scăzute, cum ar fi materialele termoplastice din politetrafluoretilenă (PTFE) și materialele termostabilizate din rășină de hidrocarburi (PCH).