無線周波数 PBC 設計 – 知っておくべきこと?

高周波プリント回路基板 (RF PCB) およびマイクロ波プリント回路基板は、高周波プリント回路基板として定義されています。. RF PCB は 100MHz 以上で動作し、マイクロ波 PCB は 2GHz 以上で動作します。 高周波 PCB は、主にオブジェクト間の特別な信号伝送を必要とするアプリケーションに使用されます。 アプリケーションの例としては、高度な自動車安全システム、携帯電話、レーダー設備などがあります。

RF PCB と従来の PCB

従来の PCB と比較して、 RF PCB とマイクロ波 PCB のレイアウトは設計が難しい. 第一の理由は、どちらも分布定数回路であり、表皮効果とカップリング効果の両方を出しやすいことです。 さらに、回路内の干渉と放射も、実際の PCB 設計では制御が困難です。 無線信号の受信または送信に関連するその他の一般的な問題は、ノイズ感度、デジタル回路とアナログ回路間の相互干渉、およびより厳しいインピーダンス許容誤差です。 したがって、 PCB 設計の長所と短所のバランスを取り、干渉を最小限に抑えることは、RF PCB とマイクロ波 PCB が最高の性能を達成するのに役立ちます。.

RF PCB の材料は?

RF PCB およびマイクロ波 PCB に最適な基板材料を選択することは、回路設計の初期段階で重要な役割を果たします。. これは、最終製品の優れた性能と信頼性に貢献します。 PCB 設計の基板材料を決定する際には、比誘電率、損失正接、厚さ、環境などの特定の側面を考慮する必要があります。

真空の誘電率と誘電率の比が比誘電率です。 ボードのスペースと重量の要件を満たすために、 RF およびマイクロ波 PCB 基板の比誘電率は十分に高くなければなりません. 線幅、回路動作周波数の波長、主要コンポーネントのおおよそのサイズなどのパラメータは、基板材料を最終決定する前に決定する必要があります。 これは、回路基板の図を描くのに役立ち、それによって適切な最大比誘電率と最小比誘電率を確立します。 さらに、電気的性能を許容範囲内に保つためには、基板材料のメーカーが提供する比誘電率偏差が十分に低くなければなりません。

誘電損失とは

誘電損失は、損失正接と比誘電率の関数です。 特定の周波数範囲内での熱放散の問題を回避しながら入力および出力電力要件を満たすには、誘電損失が周波数特性に影響を与えるため、基板の材料損失を十分に低くする必要があります。

厚みに関しては、 PCB基板材料、トレース幅、機械的性能、サイズの安定性、コスト、適合性、絶縁破壊、および電力処理能力に関連しています。 製造中、薄い基板材料上の高インピーダンス トレースには、非常に狭いトレース幅が必要になる場合があります。 サイズ安定性に関しては、薄い基板材料は厚い基板材料より性能が劣ります。 さらに、薄い基板材料は、製造業者に後退をもたらしたり、コストを増加させたりする可能性もあります。 高周波PCBの電力処理能力の制限は、基板材料の厚さを増やすことで緩和できます.

で考慮する必要がある主な材料特性 RF およびマイクロ波 PCB 基板材料の選択には、温度安定性、耐湿性および耐薬品性、および耐放射線性能が含まれます. 比誘電率は温度によって変化するため、動作温度範囲内では比誘電率が電気的性能に影響を与える可能性があります。 高湿度環境でボードの電気的性能が大幅に低下しないように、高周波 PCB 用に選択される基板材料は吸湿性が低い必要があります。 また、使用される技術は、基板材料の耐薬品性および耐溶剤性と互換性がある必要があります。 宇宙または核用途では、基板材料は大量の電離放射線の影響を受けます。 基板の機械的および電気的特性に対する電離放射線の影響を推定する必要があります。 同時に、累積効果をボードの有効動作寿命と比較する必要があります。

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