射频 PBC 设计——你应该知道什么?

射频印刷电路板(RF PCB)和微波印刷电路板被定义为高频印刷电路板. RF PCB 工作在 100MHz 以上,而微波 PCB 工作在 2GHz 以上。 高频PCB主要用于物体之间需要特殊信号传输的应用。 应用示例包括先进的汽车安全系统、手机、雷达装置等。

射频 PCB 与传统 PCB

与传统的PCB相比, RF PCB 和微波 PCB 的布局难以设计. 第一个原因是它们都是分布式参数电路,容易产生集肤效应和耦合效应。 此外,电路中的干扰和辐射在实际PCB设计中也很难控制。 与接收或发送无线电信号相关的其他常见问题是噪声敏感性、数字电路和模拟电路之间的交叉干扰以及更严格的阻抗容差。 所以, 平衡 PCB 设计的优缺点并将干扰降至最低将有助于 RF PCB 和微波 PCB 实现最佳性能.

射频电路板用什么材料?

为射频 PCB 和微波 PCB 选择最佳基板材料在电路设计的早期阶段起着至关重要的作用. 这有助于最终产品的出色性能和可靠性。 在决定 PCB 设计的基板材料时,应考虑相对介电常数、损耗角正切、厚度和环境等某些方面。

真空介电常数与介电常数之比为相对介电常数。 为了满足板子的空间和重量要求, RF和微波PCB基板的相对介电常数必须足够高. 在最终确定基板材料之前,必须确定线宽、电路工作频率的波长和主要组件的大致尺寸等参数。 这有助于绘制电路板图,从而建立适当的最大和最小相对介电常数。 此外,为了将电性能保持在公差范围内,基板材料制造商提供的相对介电常数偏差必须足够低。

什么是介电损耗?

介电损耗是损耗角正切和相对介电常数的函数。 为了满足输入和输出功率要求,同时避免一定频率范围内的散热问题,基板材料损耗必须足够低,因为介电损耗会影响频率特性。

至于厚度 PCB基板材料,它与迹线宽度、机械性能、尺寸稳定性、成本、一致性、介电击穿和功率处理能力有关。 在制造过程中,薄基板材料上的高阻抗走线可能需要极低的走线宽度。 在尺寸稳定性方面,薄基板材料的性能比厚基板材料差。 此外,薄基板材料也会给制造商带来挫折或导致成本增加。 高频PCB功率处理能力的限制可以通过增加基板材料的厚度来缓解.

应考虑的主要材料特性 射频和微波 PCB 基板材料的选择包括温度稳定性、耐湿性和耐化学性以及抗辐射性能. 由于相对介电常数随温度变化,因此相对介电常数可能会影响工作温度范围内的电气性能。 高频PCB选用的基板材料应具有低吸湿性,使电路板的电气性能在高湿环境下不会明显降低。 此外,所使用的技术需要与基板材料的耐化学性和耐溶剂性兼容。 在太空或核应用中,基板材料会受到大量电离辐射的影响。 需要估计电离辐射对基板的机械和电性能的影响。 同时,应将累积效应与板的有效使用寿命进行比较。

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文献参考: