Projektowanie PBC na częstotliwości radiowej – co warto wiedzieć?
Płytka drukowana o częstotliwości radiowej (RF PCB) i mikrofalowa płytka drukowana są zdefiniowane jako płytki drukowane o wysokiej częstotliwości. RF PCB pracuje powyżej 100MHz, a mikrofalowa PCB powyżej 2GHz. PCB wysokiej częstotliwości jest używany głównie w aplikacjach, które wymagają specjalnej transmisji sygnału między obiektami. Przykładami zastosowań są zaawansowane samochodowe systemy bezpieczeństwa, telefony komórkowe, instalacje radarowe itp.
RF PCB a konwencjonalna PCB
W porównaniu z konwencjonalną płytką drukowaną układy RF PCB i mikrofalowej PCB są trudne do zaprojektowania,. Pierwszym powodem jest to, że oba są obwodami o parametrach rozproszonych, które są łatwe do wytworzenia zarówno efektów naskórkowych, jak i sprzęgających. Co więcej, zakłócenia i promieniowanie w obwodach są również trudne do kontrolowania w rzeczywistym projekcie PCB. Inne typowe problemy związane z odbiorem lub nadawaniem sygnałów radiowych to wrażliwość na zakłócenia, zakłócenia krzyżowe między obwodami cyfrowymi i obwodami analogowymi oraz węższe tolerancje impedancji. W związku z tym, Zrównoważenie zalet i wad projektu PCB i minimalizacja zakłóceń pomoże PCB RF i PCB mikrofalowej osiągnąć najlepsze osiągi.
Jaki materiał na PCB RF?
Wybór najlepszego materiału podłoża dla PCB RF i PCB mikrofalowych odgrywa istotną rolę na wczesnym etapie projektowania obwodów. Przyczynia się to do wyjątkowej wydajności i niezawodności produktów końcowych. Pewne aspekty, takie jak przenikalność względna, styczna strat, grubość i środowisko, powinny być brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o materiale podłoża dla projektu PCB.
Stosunek przenikalności próżniowej do stałej dielektrycznej jest przenikalnością względną. Aby spełnić wymagania dotyczące miejsca i wagi deski, względna przenikalność podłoża RF i mikrofalowego PCB musi być wystarczająco wysoka,. Takie parametry jak szerokość linii, długość fali częstotliwości pracy obwodu i przybliżone rozmiary głównych elementów muszą być określone przed sfinalizowaniem materiałów podłoża. Przyczynia się to do rysowania schematu płytki drukowanej, ustalając w ten sposób odpowiednią maksymalną i minimalną przenikalność względną. Ponadto, aby utrzymać parametry elektryczne w zakresie tolerancji, względne odchylenie przenikalności dostarczone przez producenta materiału podłoża musi być wystarczająco niskie.
Co to jest strata dielektryczna?
Strata dielektryczna jest funkcją stycznej straty i przenikalności względnej. Aby spełnić wymagania dotyczące mocy wejściowej i wyjściowej, jednocześnie unikając problemów z rozpraszaniem ciepła w pewnym zakresie częstotliwości, strata materiału podłoża musi być wystarczająco niska, ponieważ strata dielektryczna wpłynie na charakterystykę częstotliwościową.
Jeśli chodzi o grubość Materiał podłoża PCB, jest to związane z szerokością ścieżek, wydajnością mechaniczną, stabilnością rozmiaru, kosztem, podatnością, przebiciem dielektryka i zdolnością do przenoszenia mocy. Podczas produkcji ścieżki o wysokiej impedancji na cienkich materiałach podłoża mogą wymagać wyjątkowo małej szerokości ścieżki. Pod względem stabilności rozmiaru, cienkie materiały podłoża mają gorszą wydajność niż grube materiały podłoża. Ponadto cienkie materiały podłoża mogą również powodować problemy dla producentów lub powodować wzrost kosztów. Ograniczenie mocy zasilającej PCB o wysokiej częstotliwości można złagodzić, zwiększając grubość materiału podłoża.
Główne właściwości materiału, które należy wziąć pod uwagę w wybór materiałów podłoża RF i mikrofalowego PCB obejmuje stabilność temperaturową, odporność na wilgoć oraz właściwości chemiczne i antyradiacyjne. Względna przenikalność elektryczna może wpływać na parametry elektryczne w zakresie temperatury roboczej, ponieważ względna przenikalność zmienia się wraz z temperaturą. Materiał podłoża wybrany do PCB o wysokiej częstotliwości powinien mieć niską absorpcję wilgoci, aby wydajność elektryczna płytki nie uległa znacznemu zmniejszeniu w środowisku o wysokiej wilgotności. Ponadto zastosowana technologia musi być zgodna z odpornością chemiczną i odpornością na rozpuszczalniki materiału podłoża. W zastosowaniach kosmicznych lub jądrowych na materiał podłoża będzie miała wpływ duża ilość promieniowania jonizującego. Należy oszacować wpływ promieniowania jonizującego na właściwości mechaniczne i elektryczne podłoża. Jednocześnie skumulowany efekt należy porównać z efektywną żywotnością płyty.
Sprawdź również: Techniki trawienia PCB
W przypadku pytań dotyczących PCB prosimy o kontakt z naszymi inżynierami:
Numer referencyjny: