Selecția substraturilor PCB pentru scenariile de control prin satelit, radar și zbor ar trebui să fie corelată cu exactitate în funcție de benzile de frecvență de funcționare de bază, cerințele de toleranță la mediu și obiectivele de fiabilitate pe termen lung și nu ar trebui să urmărească în orbește materiale de ultimă generație.
Selectarea substratului PCB pentru scenele satelit
Scenele din satelit necesită rezistență la razele cosmice și diferențe extreme de temperatură între -55 de grade și 125 de grade, cu o durată de viață de proiectare care depășește în general 10 ani. Miezul garantează consistența fazei semnalului și stabilitatea structurală.
Strat RF de antenă cu matrice fază montată prin satelit: sunt preferate Rogers RO4003C sau Taconic RF-3500, cu un Dk stabil de aproximativ 3,5, Df mai mic sau egal cu 0,0037, potrivit pentru semnale de înaltă frecvență peste 40 GHz, toleranța de impedanță poate fi controlată în ± 1 Ω.
Strat de control universal prin satelit: adoptă o structură de presiune mixtă de înaltă frecvență, cum ar fi HJY350A+S1000-M, combinată cu o peliculă semi-întărită specială, care echilibrează pierderea redusă și rezistența mecanică, obținând în același timp reducerea ușoară și a greutății.
Scenariu de înaltă fiabilitate pentru explorarea spațiului adânc: selectarea substratului PTFE pur Tly-5, Dk=2.33,Df=0.0015, în condiții de fluctuații extreme de temperatură, rata de derive a Dk este mai mică de 0,5%, asigurând stabilitatea semnalului pe termen lung pentru peste 20 de ani.
Selectarea substratului PCB pentru scena radar
Gama de frecvență de lucru a sistemului radar acoperă banda X până la unda milimetrică de 77 GHz, cu cerințe de bază de pierdere de semnal ultra-scăzută, conductivitate termică ridicată și evitare a atenuării transmisiei semnalului de mare putere.
Radar cu undă milimetrică vehicul/aeriană de 77GHz: alegeți Rogers RO3003 sau RT5880, cu pierderi dielectrice extrem de scăzute, capabil să suporte transmisia de semnal de înaltă precizie la nivelul undei milimetrice, asigurând precizia radarului.
Radar cu deschidere sintetică în bandă X (SAR): Adoptând schema de tensiune mixtă RO4350B+RT5880, nu numai că îndeplinește cerințele de pierdere redusă, dar îmbunătățește și conductibilitatea termică a substratului, disipând rapid căldura generată de amplificatorul de putere RF.
Radar de avertizare de la distanță la sol: este selectat un substrat compozit umplut cu ceramică, cum ar fi Arlon AD450, Dk=3.4, rezistență mecanică ridicată, capabil să reziste pe termen lung la pulverizarea sălină în aer liber și mediile de vibrații.
Selectarea substratului PCB pentru scenariile de control al zborului
Linia de bază a sistemului de control al zborului este anti-vibrații, anti temperatură ridicată și întrerupere a semnalului zero, acordând prioritate integrității sursei de alimentare și fiabilității mecanice, fără a urmări orbește materialele de înaltă frecvență.
Controlul zborului dronei obișnuite pentru consumator: placa Tg ridicată FR-4 cu valoare Tg mai mare sau egală cu 170 de grade este selectată pentru a evita delaminarea și deformarea la temperaturi ridicate de peste 70 de grade în cabină în timpul verii. Costul este controlabil și îndeplinește cerințele legăturii de transmisie de date de 2,4 GHz.
Controlul zborului cu navigație GNSS/RTK de înaltă precizie: substratul RO4350B este utilizat local în stratul RF cheie pentru a asigura transmisia cu zgomot redus a semnalelor de navigație în banda de frecvență L1/L2, în timp ce Tg ridicat FR-4 este încă folosit pentru a echilibra costurile în straturile de control rămase.
Comandă de zbor de calitate industrială/greutate: utilizând substraturi speciale ignifuge de mare Tg cu niveluri CTI mai ridicate, capabile să reziste la vibrații puternice și la impacturi de curent ridicat și evitând perturbările de putere de la acționările motorului care interferează cu funcționarea principală de control.
Principii generale de bază ale selecției
Banda de frecvență de potrivire prioritară pentru performanța electrică: Tg ridicată FR-4 este suficientă pentru legăturile de control sub 1 GHz; Materialele de hidrocarburi din seria Rogers 4000 sunt utilizate pentru frecvențe cuprinse între 1 și 10 GHz; Substratul PTFE este selectat numai pentru scenarii de frecvență ultra-înaltă peste 10GHz.
Condiții de aliniere a toleranței de mediu: prioritizarea selecției substraturilor rezistente la CAF și cu rezistență ridicată la CAF pentru scenariile de bord/aer; Fiabilitatea scenariilor de spațiu adânc trebuie verificată prin mai mult de 200 de teste de ciclism termic la -55 grade ~ 125 grade.
Controlul stratificării costurilor: adoptând un „design cu presiune mixtă”, pentru stratul cheie RF sunt utilizate numai materiale speciale de înaltă frecvență, iar Tg ridicat FR-4 este utilizat pentru stratul de control al suprafeței mari rămase, ceea ce poate reduce costul plăcii cu mai mult de 30%, asigurând în același timp performanța.