Mikrowellen-Technik - Hochfrequenz-PCB in 5G Ära EndstufeRogers PCB

Mit der Entwicklung der elektronischen Technologie. Die Herstellung elektronischer Produkte erfordert auch immer mehr Materialien, wie Hochfrequenz-Leiterplattenmaterialien. Nehmen Sie Rogers als Beispiel. Rogers PCB-Material ist ein von ROGERS hergestelltes Hochfrequenz-PCB-Material, das sich vom herkömmlichen PCB-Material Epoxidharz unterscheidet. Es besteht aus keramischem Hochfrequenzmaterial ohne Glasfaser. Wenn die Arbeitsfrequenz der Schaltung über 500MHz liegt, wird die Palette der Materialien, die von Hochfrequenz-PCB-Konstruktionsingenieuren ausgewählt werden können, stark reduziert.

Rogers RO4350B ermöglicht es HF-Ingenieuren, Schaltungen bequem zu entwerfen, wie z. B. Netzwerkanpassung, Impedanzsteuerung von Übertragungsleitungen usw. Aufgrund seines geringen dielektrischen Verlustes hat R04350B-Material mehr Vorteile als gewöhnliche Schaltungsmaterialien in Hochfrequenzanwendungen. Seine dielektrische konstante Fluktuation mit Temperatur ist fast die niedrigste unter ähnlichen Materialien. Im weiten Frequenzbereich ist seine dielektrische Konstante bei 3.48 auch recht stabil, und der empfohlene Entwurfswert ist 3.66. LoPra ⢠Kupferfolie kann Einführungsverluste reduzieren. Dadurch ist das Material für Breitbandanwendungen geeignet.

Rogers PCB Keramik Hochfrequenz PCB Material Serie Klassifizierung:

Rogers RO3000 Serie: PTFE Schaltungsmaterialien auf Basis keramischer Füllung. Rogers Modelle umfassen: RO3003, RO3006, RO3010, RO3035 Hochfrequenz-Laminat.

Rogers RT6000 Serie: basierend auf keramisch gefüllten PTFE-Schaltungsmaterialien, entwickelt für elektronische Schaltungen und Mikrowellenschaltungen, die eine hohe Dielektrizitätskonstante erfordern. Rogers Modelle umfassen: RT6006 dielektrische Konstante 6.15, RT6010 dielektrische Konstante 10.2.

Rogers TMM Serie: Verbundwerkstoffe auf Basis von Keramik, Kohlenwasserstoffen und duroplastischen Polymeren. Rogers Modelle: TMM3, TMM4, TMM6, TMM10, TMM10i, TMM13i. warten

Derzeit beschleunigt sich das globale 5G-Layout zunehmend. Die traditionelle verteilte Architektur der Basisstation 3G/4G kann in BBU, RRU und Antennenzuführsystem unterteilt werden, wo RRU und Antennenzuführsystem durch Feeder verbunden sind. Aufgrund des erhöhten Risikos von Übertragungsverlusten unter Hochfrequenz kann die integrierte RRU- und Antennenzuführsystemarchitektur den Signalverlust auf dem Feeder reduzieren und die Übertragungseffizienz verbessern. Hohe Integration macht eine große Anzahl von verstreuten Komponenten durch Leiterplatten ersetzt und erhöht letztlich die Einheitsnutzung der Leiterplatte.

5G Hochfrequenzfrequenz macht PCB-Materialien hochfrequent

In der 5G-Ära muss eine Hochfrequenz-Leiterplatte verwendet werden (3GPP hat den von 5GNR unterstützten Frequenzbereich auf 450MHz-52.6GHz spezifiziert).

1. Nach der Iteration der letzten vier Generationen der Kommunikationstechnologie wurden die Ressourcen im Niederfrequenzband belegt, und die Ressourcen, die für die 5G-Entwicklung verwendet werden können, sind nicht viele;

2. Je höher die Frequenz, desto mehr Informationen können geladen werden, und desto reicher die Ressourcen, die auch die Übertragungsrate höher machen können (zum Beispiel in 100MHz können nur fünf 20MHz-Kanäle getrennt werden, während in 1GHz 50 20MHz-Kanäle getrennt werden können).

Aufgrund des Resonanzphänomens, das durch die Last und den Einfluss des Übertragungsleitungseffekts verursacht wird, desto höher die Frequenz der elektromagnetischen Welle, desto schwerer die Dämpfung. Um eine effiziente Übertragung bei hoher Frequenz zu erreichen, ist es notwendig, den Verlust des Signals auf dem Transceiver und der Übertragungseinrichtung zu steuern. Die entsprechende Lagervorrichtung wechselt vom herkömmlichen Leiterplattenmaterial zum Hochfrequenz-Leiterplattenmaterial (wie Rogers 4350). Insbesondere verwendete die Anschlussantenne ursprünglich FPC (flexible Leiterplatte) mit PI als Hauptmaterial. Aufgrund der hohen dielektrischen Konstante (Dk, die Fähigkeit des Ausbreitungsmediums, Elektronen zu blockieren) und des dielektrischen Verlustes (Df, die Fähigkeit des Ausbreitungsmediums, elektrische Energie in Wärmeenergie umzuwandeln) von PI ist die Ausbreitungseffizienz niedrig, Daher ist der Trend, PI durch Flüssigkristallpolymer (LCP) durch niedrigere Dk und Df zu ersetzen, zunehmend prominent. Derzeit hat Apple LCP eingeführt, und LCP-Material wird voraussichtlich in Zukunft zum Mainstream-Material werden, am Beispiel von Apple. Das einzelne LCP-Modul im iPhone X beträgt etwa $4-5/antenne, während die traditionelle PI-Antenne $0,4/antenne ist. Es gibt erheblichen Raum für Verbesserungen beim Einheitenwert.

Die Basisstationsantenne muss auch hochfrequente Materialien (wie Rogers 4350) verwenden. Derzeit besteht die gängige Lösung darin, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Kohlenwasserstoff-PCB (mit sehr guten dielektrischen Eigenschaften) zu verwenden. Der Preis ist etwa 3000-6000 Yuan/Quadratmeter, und der Preis der gewöhnlichen PCB ist etwa 1900 Yuan/Quadratmeter. Der Einheitswert steigt um etwa das 1,5-3-fache. Die 3G/4G-Basisstation RRU benötigt eine Hochfrequenz-Wechselstromplatine, die Leiterplatte des HF-Leistungsverstärkers muss Hochfrequenzmaterialien (wie Rogers 4350) verwenden, aber um Kosten zu sparen, werden FR4 und Hochfrequenzsubstrat miteinander gemischt. Die Nachfrage nach 5G AAU mittel- und hochfrequenten AC-Leiterplatten für hochfrequente PCBPCB-Materialien (wie Rogers 4350) wird zunehmen, und die Verwendung von Hochfrequenzmaterialien in Leiterplatten wird zunehmen, wodurch der Wert einzelner Leiterplatten erhöht wird.

Die drei Szenarien der 5G-Ära (eMBB, mMTC, uRLLC) bedeuten, dass wir kurz davor stehen, das Zeitalter der Datenexplosion zu betreten, und die Datenmenge wird ein Blow-out sein. Mit der Kommerzialisierung von 5G wird die Anzahl der 5G-Verbindungen in China 428 Millionen durch 2025 erreichen, und die fünfjährige Verbundwachstumsrate wird 155.61% erreichen. Der Ausbruch der Datennachfrage zwingt die Kommunikationsausrüstung, die Datenverarbeitungskapazität zu verbessern, und die entsprechenden Hochfrequenz-Leiterplattenmaterialien werden sich voraussichtlich in Richtung Mehrschicht entwickeln, und der Preis der Hochfrequenz-Leiterplatte wird auch entsprechend erhöht.