1, kärnegenskaper för mikrovågs -RF -kretskort
Mikrovågs -RF -PCB är utformad specifikt förhögfrekvensSignalöverföring (vanligtvis med hänvisning till 300 MHz ~ 300 GHz), och dess kärnegenskaper bestämmer direkt prestationsgränsen för kommunikationssystem, radar, satelliter och annan utrustning.
1. Lågförlustöverföringsförmåga för högfrekventa signaler
Låg dielektrisk förlust (DF): Media med låg förlust såsom PTFE (polytetrafluoroetylen) och keramiska fyllmedel (såsom Rogers Ro4 0 0 0 -serien) används med DF -värden så låg som 0. 001-0. i underlaget.
Låg konduktorförlust: Ytbehandlingsprocesser (såsom silver- och guldavsättning) Optimera kopparfolie -grovhet (RA<0.5 μ m) and suppress signal attenuation caused by skin effect.
Fall: 5G Base Station 28GHz Frequency Band Antenna Board kräver DF<0.002 and copper foil roughness Ra ≤ 0.3 μ m, otherwise the signal transmission distance will be significantly shortened.
2. Exakt impedanskontroll och stabilitet
Konsistens av dielektrisk konstant (DK): Kortets DK -tolerans bör kontrolleras inom ± {{0}}. 05 (vanliga PCB: er tillåter ± 0,5) att säkerställa impedansmatchning mellan mikrostrip och striplinjer (vanligtvis 50 Ω eller 75 Ω).
Multilagers lamineringsprocess: Genom att strikt kontrollera lamineringstemperaturen, trycket och tiden undviks impedansmatchning orsakad av fluktuationer i tjockleken på det dielektriska skiktet.
Designpunkter: Använd elektromagnetisk fältsimuleringsprogramvara (som HFSS) för att modellera, kombinera med Vector Network Analyzer (VNA) för att mäta S -parametrar och korrekt impedansfel.
3. Utmärkt elektromagnetisk kompatibilitet (EMI/EMC)
Jordningsskiktdesign: Multi-skiktskivan antar en "Signal Ground Signal" -smörgåsstruktur, som skyddar högfrekventa övergångar genom en via staket array.
Resonansundertryckning: Optimera kretslayouten för att undvika transmissionslinjelängder som närmar sig λ/4 våglängden (vilket lätt kan orsaka stående vågresonans).
Typiskt problem: Felaktig design genomhål i millimetervågradarbrädor kan orsaka elektromagnetisk vågreflektion, vilket kräver användning av bakborrningsteknik för att eliminera överskott av kopparpelare.
4. Hög temperaturstabilitet och termisk hantering
Låg koefficient för termisk expansion (CTE): CTE för keramiska substrat (såsom Al ₂ O3) är ungefär 6 ppm/ grad (nära koppar) för att undvika lödfogsprickor under temperaturcykling.
Värmespridningskanaldesign: Inbäddat kopparmynt och metallsubstrat (såsom aluminiumsubstrat) används för att snabbt sprida värme från RF -kraftanordningar.
Applikationsscenario: I kraftförstärkare (PA) -moduler har GAN -enheter en hög värmetäthet på upp till 10W/cm ², och interna kopparlager måste anslutas genom termiska vias för värmespridning.
2, arbetsprincip för mikrovågsugnRF -kretskort
Kärnan i mikrovågs -RF -kretsen är förökningssystemet för elektromagnetiska vågor i ledare och media, och dess arbetsprincip kretsar kring att optimera signalöverföringsvägar och effektiv energikonvertering.
1. Överföringsläge för högfrekventa signaler
Mikrovågsöverföringslinjeteori:
Mikrostrip: Toppsignallinjen+Botten marklager, lämplig för konstruktioner under 10 GHz, låg kostnad men hög strålningsförlust.
Stripline: Signallinjen är inbäddad mellan två lager av marklager, med god skärmning men hög bearbetningskomplexitet.
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. Samarbete mellan aktiva och passiva komponenter
Passiva komponenter:
Filter: Med hjälp av LC -resonansprincipen för att filtrera ut ur bandbrus bör layouten undvika distribuerad kapacitanskoppling.
Power Divider: Den uppnår lika amplitudfördelning av signaler genom impedansomvandlingsnätverk, vilket kräver faskonsistensfel<1 °.
Aktiva komponenter:
RF-chips (såsom MMIC): Direkt lödda på PCB, förlitar sig på högprecisionsdynor och impedansmatchande kretsar för att minska avkastningsförlusten.
Faktiska testdata: I ett KU -band (1218 GHz) som tar emot modulen måste filterinsättningsförlusten vara<0.5dB, and the standing wave ratio (VSWR) needs to be<1.5:1.
3. Jordning och elektromagnetisk fältkontroll
Markplanintegritet: Det kontinuerliga markskiktet med stor yta ger en låg impedansslinga, och magnetiska pärlor används för isolering vid delning av analog/digital mark.
Elektromagnetisk fältgränsbegränsning: Begränsning av elektromagnetisk fältdiffusion genom skärmburkar eller via skärmningsuppsättningar.
Misslyckande fall: Ett satellitkommunikationskort upplevde en 3DB -minskning av antennförstärkningen på grund av ett marklagerfraktur, som tillfälligt reparerades med användning av en hopptråd och återställdes till det normala.