1, caracteristicile de bază ale plăcii de circuit RF cu microunde
PCB RF cu microunde este conceput special pentruFrecvență înaltăTransmisia semnalului (de obicei referindu -se la 300MHz ~ 300GHz), iar caracteristicile sale de bază determină direct limita de performanță a sistemelor de comunicare, radarelor, sateliților și alte echipamente.
1. Capacitate de transmisie scăzută a pierderilor pentru semnale de înaltă frecvență
Pierderea dielectrică scăzută (DF): medii de pierdere scăzute, cum ar fi PTFE (politetrafluoroetilene) și umpluturi ceramice (cum ar fi Rogers ro4 0 0 0 serii), valorile DF la 0. 001-0. în substrat.
Pierderea scăzută a conductorului: Procesele de tratare a suprafeței (cum ar fi depunerea de argint și aur) optimizează rugozitatea foliei de cupru (RA<0.5 μ m) and suppress signal attenuation caused by skin effect.
Cazul: stația de bază 5G<0.002 and copper foil roughness Ra ≤ 0.3 μ m, otherwise the signal transmission distance will be significantly shortened.
2.. Control și stabilitate a impedanței precise
Coerența constantei dielectrice (DK): Toleranța DK a plăcii trebuie controlată în ± {{0}}. 05 (PCB -urile obișnuite permit ± 0,5) pentru a asigura potrivirea impedanței între microstrip și linii de bandă (de obicei 50 Ω sau 75 Ω).
Procesul de laminare multistrat: prin controlul strict a temperaturii, presiunii și timpului, nepotrivirea impedanței cauzate de fluctuațiile în grosimea stratului dielectric.
Puncte de proiectare: Utilizați software de simulare a câmpului electromagnetic (cum ar fi HFSS) pentru a modela, combina cu Vector Network Analyzer (VNA) pentru a măsura parametrii S și a corecta erorile de impedanță corecte.
3. Compatibilitate electromagnetică excelentă (EMI/EMC)
Proiectarea stratului de împământare: placa cu mai multe straturi adoptă o structură de sandwich „semnal de semnal de semnal”, care protejează crosstalk-ul de înaltă frecvență printr-un tablou de gard.
Suprimarea rezonanței: optimizați aspectul circuitului pentru a evita lungimile liniei de transmisie care se apropie de lungimea de undă λ/4 (ceea ce poate provoca cu ușurință rezonanța undelor în picioare).
Problemă tipică: Proiectarea necorespunzătoare a găurilor de gaură în plăci de radar cu undă de milimetri poate provoca reflectarea undelor electromagnetice, necesitând utilizarea tehnologiei de foraj înapoi pentru a elimina excesul de stâlpi de cupru.
4. Stabilitatea temperaturii ridicate și gestionarea termică
Coeficientul scăzut de expansiune termică (CTE): CTE de substraturi ceramice (cum ar fi Al ₂ O3) este de aproximativ 6 ppm/ grad (aproape de cupru) pentru a evita fisurarea articulației de lipit sub ciclism de temperatură.
Proiectarea canalului de disipare a căldurii: monedele de cupru încorporate și substratul metalic (cum ar fi substratul de aluminiu) sunt utilizate pentru a disipa rapid căldura de pe dispozitivele de alimentare RF.
Scenariu de aplicare: în modulele amplificatorului de putere (PA), dispozitivele GAN au o densitate de căldură mare de până la 10W/cm ², iar straturile interne de cupru trebuie să fie conectate prin vias termic pentru disiparea căldurii.
2, Principiul de lucru al microundelorPlacă de circuit RF
Esența circuitului RF cu microunde este sistemul de propagare a undelor electromagnetice în conductoare și medii, iar principiul său de lucru se învârte în jurul optimizării căilor de transmisie a semnalului și conversia eficientă a energiei.
1. Modul de transmisie a semnalelor de înaltă frecvență
Teoria liniei de transmisie cu microunde:
Microstrip: linia de semnal superior+strat de sol de jos, potrivit pentru proiecte sub 10 GHz, pierdere de radiații cu costuri reduse, dar ridicate.
Stingline: Linia de semnal este încorporată între două straturi de straturi de sol, cu o protecție bună, dar o complexitate de procesare ridicată.
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. Colaborarea dintre componentele active și pasive
Componente pasive:
Filtru: Folosind principiul rezonanței LC pentru a se filtra zgomotul benzii, aspectul ar trebui să evite cuplarea distribuită a capacității.
Divizor de putere: realizează o distribuție egală cu amplitudinea semnalelor prin rețeaua de transformare a impedanței, necesitând o eroare de consistență a fazei<1 °.
Componente active:
Jetoane RF (cum ar fi MMIC-uri): Lipit direct pe PCB-uri, bazându-se pe plăcuțe de înaltă precizie și circuite de potrivire a impedanței pentru a reduce pierderea de retur.
Datele de testare reale: într -o bandă KU (1218GHz) care primește, pierderea de inserție a filtrului trebuie să fie<0.5dB, and the standing wave ratio (VSWR) needs to be<1.5:1.
3. Controlul de împământare și electromagnetic
Integritatea planului de la sol: Stratul de sol continuu de mare aspecte oferă o buclă de impedanță scăzută, iar margele magnetice sunt utilizate pentru izolare la împărțirea solului analogic/digital.
Constrângere a limitelor de câmp electromagnetic: limitarea difuziei câmpului electromagnetic prin cutii de ecranare sau prin tablouri de ecranare.
Cazul de eșec: o placă de comunicare prin satelit a înregistrat o scădere 3DB a câștigului de antenă din cauza unei fracturi de strat de sol, care a fost reparată temporar folosind un fir de salt și restaurat la normal.