Teknologi Microwave - Pemilihan Material Papan Cetak Microwave dan Intermodulasi Pasif

Dengan pembangunan komunikasi tanpa wayar dan rangkaian jalur lebar, Microwave Printed Boards tidak lagi hanya pada beberapa wayar besi substrat mengisolasi untuk mencapai sambungan. Dalam banyak kes, substrat dan konduktor logam telah menjadi sebahagian daripada unsur fungsi. Terutama dalam aplikasi rf, di mana komponen berinteraksi dengan substrat, desain PCB dan penghasilan semakin mempunyai kesan kritik pada fungsi produk. Bahagian biasa plat hf gelombang mikro, dipaparkan dalam gambar 1 di sebelah kiri, di mana konduktor adalah unsur individu.

Kami pembuat PCB juga lebih terlibat dalam merancang perkara, terutama untuk frekuensi tinggi, transmisi isyarat kelajuan tinggi. Penjana juga mesti mempunyai pemahaman dalam proses penghasilan PCB untuk menghasilkan PCB berkualiti, berkesan tinggi.

Kita mula dari isu ini untuk memperkenalkan beberapa parameter yang sering anda hubungi, dari rendah ke dalam untuk melakukan beberapa perbualan teknikal, berharap untuk mendalam komunikasi dan komunikasi antara desain dan penghasilan.

1. Permanen dielektik

Pemalar dielektrik (DK, ε, Er) menentukan kelajuan isyarat elektrik dalam medium. Kelajuan isyarat elektrik adalah secara bertentangan dengan punca kuasa dua konstan dielektrik. Semakin rendah konstan dielektrik, semakin cepat kelajuan penghantaran isyarat. Untuk memberikan and a metafora yang baik, anda berjalan di pantai dan air adalah hingga kaki anda. Viskositi air dipanggil kebenaran. Semakin melekat air, semakin tinggi kebenaran, semakin lambat anda lari.

konstan dielektrik tidak mudah diukur atau takrif, ia tidak hanya berkaitan dengan ciri-ciri medium sendiri, tetapi juga kaedah ujian, frekuensi ujian, dan keadaan bahan sebelum dan semasa ujian. Permata dielektrik juga berbeza dengan suhu, dan beberapa bahan istimewa dikembangkan dengan suhu dalam fikiran. Humiditi juga faktor penting dalam mempengaruhi konstan dielektrik, kerana konstan dielektrik air adalah 70, dan sangat sedikit basah boleh menyebabkan perubahan yang signifikan.

Boleh dilihat bahan bahan ideal untuk aplikasi PCB kelajuan tinggi dan frekuensi tinggi adalah medium udara dibungkus dalam foli tembaga dengan toleransi tebal +/-0.00001 ". Sebagai pembangunan bahan, semua orang bekerja dalam arah ini, seperti Foamclad berpotensi Arlon, yang ideal untuk antena stesen a s as. Namun, tidak semua desain adalah semakin kecil konstan dielektrik, semakin baik, ia sering berdasarkan beberapa desain praktik, beberapa keperluan volum kecil garis, sering memerlukan bahan konstan dielektrik tinggi, seperti Arlon AR1000 digunakan dalam miniatu rancangan sirkuit berasah. Beberapa rancangan, seperti penyembah kuasa, biasanya menggunakan konstan dielektrik 2.55 (contoh, Arlon Diclad527, AD255, dll.), atau 3.5 (contoh, AD350,25N/FR, dll.). Terdapat juga yang dengan konstan dielektrik 4.5, seperti AD450, yang terutama ditukar dari rancangan FR-4 ke aplikasi frekuensi tinggi, berharap untuk teruskan dengan rancangan sebelumnya.

Selain mempengaruhi kelajuan penghantaran isyarat secara langsung, konstan dielektrik juga menentukan impedance karakteristik dalam lebar, yang menjadikan impedance karakteristik sepadan khususnya penting dalam papan sirkuit komunikasi gelombang mikro dalam bahagian yang berbeza. Jika ketidakpadanan impedance berlaku, ia juga dipanggil VSWR (nisbah gelombang berdiri).

CTER: Oleh kerana perubahan konstan dielektrik dengan suhu dan bahan yang digunakan dalam aplikasi mikrogelombang sering berada di luar, walaupun dalam persekitaran ruang, CTER (Coefficient of Thermal of Er) juga adalah parameter kunci. Beberapa PTFE penuh bubuk keramik boleh mempunyai ciri-ciri yang sangat baik, seperti CLTE.

2. Faktor kehilangan (Faktor kehilangan tangen, Df, dan Dissipasi)

Selain konstan dielektrik, faktor kehilangan adalah parameter penting yang mempengaruhi sifat elektrik bahan. Kehilangan dielektrik, juga dikenali sebagai tangen kehilangan, faktor kehilangan, dll., merujuk kepada kehilangan isyarat dalam medium, juga boleh dikatakan sebagai kehilangan tenaga. Ini kerana molekul di tengah cuba ke Orient mengikut isyarat frekuensi tinggi (yang terus bergerak diantara fasa positif dan negatif) semasa mereka melalui lapisan dielektrik, walaupun mereka tidak benar-benar boleh melakukannya kerana mereka saling terhubung. Tetapi perubahan frekuensi menjaga molekul bergerak, menghasilkan banyak panas, menghasilkan kehilangan tenaga. Beberapa bahan, seperti PTFE, mempunyai molekul bukan-kutub, jadi mereka tidak akan terpengaruh oleh perubahan medan elektromagnetik, dan kehilangan adalah kecil. Sama seperti, faktor kehilangan berkaitan dengan frekuensi dan kaedah ujian. Peraturan umum adalah semakin tinggi frekuensi, semakin besar kehilangan.

Contoh yang paling intuitif adalah penggunaan kuasa dalam transmisi. Jika kehilangan desain sirkuit kecil. Hidup bateri boleh meningkat secara signifikan. Apabila menerima isyarat, kehilangan bahan digunakan, sensitiviti antena kepada isyarat meningkat, dan isyarat lebih jelas.

Resin epoksi FR4 yang biasa digunakan (Dk4.5) mempunyai polariti relatif kuat, dengan kehilangan sekitar 0.025 pada 1GHz, sementara kehilangan substrat PTFE (Dk2.17) dalam keadaan ini adalah 0.0009. Berbanding dengan poliimid penuh kaca, poliimid penuh kuarz tidak hanya mempunyai konstan dielektrik yang lebih rendah tetapi juga kehilangan yang lebih rendah, kerana kandungan silikon murni.

Struktur molekul PTFE dipaparkan dalam figur di bawah. Kita boleh lihat struktur PTFE sangat simetrik, dengan ikatan C-F yang ketat dan tiada kumpulan kutub. Oleh itu, dengan perubahan medan elektromagnetik dan kemungkinan batu sangat kecil, dipaparkan dalam ciri-ciri elektrik adalah kehilangan kecil.

3. Coefisien pengembangan panas (CTE)

Koeficien pengembangan panas, biasanya dikurangkan sebagai Koeficien Efisien panas (CTE), adalah salah satu ciri-ciri termomekanikal penting bahan-bahan. Tunjukkan kepada pengembangan bahan apabila dipanas. Kembangan bahan sebenar merujuk kepada perubahan volum, tetapi kerana ciri-ciri substrat, kita cenderung untuk mempertimbangkan kembangan pesawat (X-, Y-) dan menegak (Z-).

Kembangan panas planar sering boleh dikawal oleh bahan lapisan yang dikuasai (cth., kain kaca, kuarz, termontek), sementara kembangan panjang sentiasa sukar dikawal di atas suhu konversi kaca.

CTE rata adalah penting untuk memasang pakej densiti tinggi. Jika cip (biasanya CTE diantara 6-10ppm/C) dipasang pada PCB konvensional (CTE 18ppm/C), ia boleh menyebabkan kesatuan tentera berlebihan umur selepas berbilang siklus panas. Paksi Z CTE mempengaruhi secara langsung kepercayaan lubang tanaman, terutama untuk Microwave Printed Boards.