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PCB Factory: Comment choisir le matériau du circuit pour les répartiteurs de puissance et les coupleurs
Usine de PCB: les répartiteurs de puissance et les combineurs sont les éléments haute fréquence les plus couramment utilisés, tout comme les coupleurs tels que les coupleurs directionnels. Ces composants sont utilisés pour séparer, combiner et coupler l'énergie haute fréquence d'une antenne ou d'un système de réception, et les dommages et les fuites sont minimes. Le choix des matériaux de PCB est un facteur clé pour atteindre avec succès les performances attendues de ces composants. Il est très utile de comprendre comment les caractéristiques des matériaux PCB affectent les performances finales de ces composants lors de la pré - configuration et de la manipulation des répartiteurs / combineurs / coupleurs de puissance, par exemple: il peut aider à sélectionner une gamme de différents indicateurs de performance de matériaux est limitée, couvrant la gamme de fréquences, La bande passante de bureau et la capacité de puissance.
De nombreux circuits différents sont utilisés pour prérégler les répartiteurs de puissance (dans l'ordre des combineurs) et les coupleurs, qui ont toutes sortes de méthodes différentes. Le répartiteur de puissance dispose d'un répartiteur de puissance simple à deux canaux et d'un répartiteur de puissance complexe à n canaux. N dépend des besoins réels du système. De nombreux coupleurs directionnels différents et d'autres types de coupleurs ont également fait de grands progrès au cours des dernières années, notamment les répartiteurs de puissance Wilkinson et résistifs, les coupleurs lange et les ponts d'économie d'énergie hybrides orthogonaux. Ils viennent de différentes manières et tailles. Choisir le bon matériau PCB parmi ces préréglages de circuit les aide à obtenir des performances optimales. Ces différents types de circuits influenceront la structure et les performances du préréglage du problème et aideront le préréglage à choisir des feuilles pour différentes applications. Le répartiteur de puissance double Wilkinson est un signal d'entrée simple pur utilisé pour fournir un signal de sortie double d'amplitude et de phase égales. En fait, c'est un circuit "sans perte". Il est préréglé pour fournir une phase inférieure à celle du signal original. 3 DB (ou la moitié du signal original) du signal de sortie (la puissance de sortie de chaque port du répartiteur de puissance diminue à mesure que le nombre de ports de sortie augmente). En termes de phase, le répartiteur de puissance bidirectionnel résistif fournit un signal de sortie de 6 DB inférieur au signal original. L'augmentation de l'impédance de chaque branche dans le répartiteur de puissance résistif augmente les dommages, mais augmente également l'isolation entre les deux signaux.
Comme de nombreux préréglages de circuit, la constante diélectrique (DK) est souvent le point de départ pour le choix de différents matériaux de PCB, et les préréglages de répartiteurs de puissance / combineurs de puissance ont généralement tendance à utiliser des matériaux de circuit à forte permittivité, car ces matériaux sont en phase avec des matériaux à faible permittivité et peuvent être utilisés pour le couplage électromagnétique dans des circuits de plus petite taille. Les circuits à forte permittivité posent un problème, c'est - à - dire que la permittivité dans la carte est anisotrope ou que les coefficients diélectriques des matériaux de la carte sont différents du côté X, y et Z. Il est également difficile d'obtenir une ligne de transmission d'impédance uniforme lorsque la constante diélectrique varie fortement dans le même sens.
Lorsque les caractéristiques particulières du répartiteur / combineur de puissance sont atteintes avec succès, il est très important de maintenir l'impédance sans changer de sexe. Les variations de la constante diélectrique (impédance) provoqueront des bords déformés de la distribution de la force électromagnétique et de la puissance. Heureusement, il existe des matériaux PCB économiquement actifs avec une excellente isotropie qui peuvent être utilisés pour ces circuits, par exemple TMM? Matériel de circuit 10i de Rogers Inc. Ces matériaux ont une constante diélectrique relativement élevée de 9,8 et sont maintenus au niveau de 9,8 + / - 02445 (mesuré à 10 GHz) sur les trois axes de coordonnées. On comprend également que dans les lignes de transmission des répartiteurs / combineurs de puissance et des coupleurs, une impédance uniforme et des caractéristiques particulières peuvent rendre la répartition des contacts force électromagnétique + composante fixe et mesurable à jamais. Pour les matériaux PCB à permittivité diélectrique plus élevée, le stratifié TMM 13I a une permittivité diélectrique de 12,85 et une variation sur les trois axes de + / - 0,35 (10 GHz). Bien sûr, les caractéristiques particulières de la constante diélectrique et de l'impédance fixées en permanence ne sont qu'un des paramètres à prendre en compte pour les matériaux PCB lors du préréglage des répartiteurs de puissance / combineurs de puissance et des coupleurs.
Lorsque des circuits diviseur / combineur de puissance ou coupleur sont prédéfinis, minimiser les dommages causés par l'insertion est généralement un objectif clé. Dans des conditions idéales, le répartiteur de puissance Wilkinson à deux canaux peut fournir deux ports de sortie. Le port de sortie est de - 3db ou la moitié de la force électromagnétique d'entrée + rayons. En effet, chaque circuit diviseur / combineur de puissance (et coupleur) aura une certaine quantité d'insertion pour éliminer les dommages, qui dépend généralement de la fréquence (les dommages augmentent également lorsque la fréquence augmente), de sorte que pour le diviseur de puissance / combineur par défaut, le choix du matériau PCB nécessite de réfléchir à La façon dont le problème est contrôlé, Et l'insertion du circuit nécessite un minimum de dommages. Dans les éléments passifs à haute fréquence tels que les répartiteurs / combineurs de puissance ou les coupleurs, l'insertion et l'élimination des dommages sont pratiquement l'ensemble de nombreux dommages, y compris les dommages causés aux médias, les dommages causés aux conducteurs, les dommages causés par les radiations et les dommages causés par les fuites. Certains dommages à l'intérieur peuvent être contrôlés par des préréglages de circuit dédiés. Ils peuvent également compter sur les propriétés spéciales des matériaux de PCB et peuvent être raisonnablement choisis pour minimiser les dommages. Les dommages causés par les fuites de matériaux de PCB chez Rogers sont réduits au minimum. Par exemple, lors de la fabrication d'une ligne de transmission, le matériau rogersâsheet a une résistivité volumique élevée et offre donc une isolation élevée pour réduire les dommages causés par les fuites. Une mauvaise adaptation de l'impédance (c'est - à - dire des dommages au rapport d'onde stationnaire) peut causer des dommages, mais peut être réduite en choisissant un matériau PCB avec une constante diélectrique permanente.
Dans les répartiteurs / combineurs de puissance et les coupleurs avec des valeurs de puissance élevées prédéfinies, il est important de minimiser les dommages. Parce qu'à haute puissance, les dommages se transforment en chaleur et se dissipent dans les composants et les matériaux de PCB, la chaleur affecte les matériaux. La constante diélectrique (et la valeur de l'impédance) qui déclenche l'effet. En bref, lors du préréglage et du traitement des diviseurs / combineurs de puissance haute fréquence et des coupleurs, le choix des matériaux de PCB doit être basé sur les propriétés particulières de nombreux matériaux clés différents, y compris la constante de la constante diélectrique, la continuité de la constante diélectrique du matériau et des facteurs de fond tels que La température, La réduction des dommages matériels comprend les dommages aux médias, les dommages aux conducteurs et le volume de puissance. Le choix d'un matériau de carte PCB pour une application spécifique contribue au succès des répartiteurs / combineurs de puissance haute fréquence prédéfinis ou des coupleurs.
