СВЧ технология - как выбрать материал PCB для системы спутниковой связи?

Space may be the last exploration territory of mankind, but the orbiting satellites that provide satellite communications (satcom) to the earth and its auxiliary infrastructure still seem поэтому far away. электронное оборудование, космос может быть одной из самых плохих условий работы, and the various components of the satellite must not fail. потребность в системе спутниковой связи материал печатная плата to maintain excellent performance and high reliability in harsh environments and in orbit operation. мало материал печатная плата can meet the demanding and challenging requirements of satellite systems, только те материал печатная плата человек с особыми характеристиками может справиться.

какой тип материала печатная плата может удовлетворять условиям работы в космосе?For satellites working in a vacuum environment, низкий выход воздуха материал печатная плата is a crucial condition. скорость выхлопа - выброс газа в твердом теле, например материал печатная плата. после выпуска газа, Он может сгущаться на поверхности различных устройств на спутнике, which may cause malfunctions in circuits and systems.

процесс дефляции обычно очень медленный, надолго, and requires precise detection to determine the amount of материал печатная плата дефляция. The American National Standards Institute (ANSI) developed a test method for outgassing rate and defined it in the ANSI/ASTM E595 - 84 Standard. The National Aeronautics and Space Administration (NASA) uses this standard in conjunction with its internal SP-R-022A test method to test the quality change of material after gassing under vacuum conditions to evaluate the gas release rate. Tests found that material based on polytetrafluoroethylene (PTFE), как Rogers/duroid and TMM hydrocarbon composite материал печатная плата, иметь высокую устойчивость к дегазации.

термореактивная смола серии ТММ материал печатная плата системы спутниковой связи, доказавшие свою пригодность для требования высокой надежности. Он состоит из ряда керамики, углеводороды и термореактивный полимер. Its dielectric constant (Dk value) in the z-axis direction (thickness direction) ranges from 3.27 - 12.85, Его отличные характеристики очень подходят для орбитальных спутников и аналогичных трудных условий работы.

В дополнение к вакуумным условиям материалы печатная плата в космосе должны быть доступны для всех экстремальных температур, кроме обычных. космическая среда обычно холодна и темна. когда спутник находится в тени земли, температура окружающей среды будет очень низкой из - за отсутствия атмосферного регулирования. напротив, в тех случаях, когда спутник подвергается воздействию солнечного света, его рабочая среда может достигать температуры печи. При такой экстремальной температуре спутники на орбите продолжают циркулировать. использование геостационарных спутников и геостационарных спутников оказывает значительное температурное воздействие на материалы платы и требует, чтобы материалы печатная плата обладали особыми тепловыми свойствами.

How to measure whether печатная плата material применимый к спутнику? One of the key characteristic indicators is: the rate of change of the dielectric constant of the материал печатная плата изменение рабочих температур. идеальный, материал печатная плата использовать в космосе can not only be suitable for a wide temperature range, но в этом температурном диапазоне произошли также незначительные изменения диэлектрической проницаемости.. The temperature coefficient of dielectric constant (TCDk) of the материал печатная плата надежность материала. In commercial, промышленный, military systems, пространственная среда, материал печатная плата Необходимо выдерживать большие колебания температуры. The characteristic impedance of most high-frequency transmission lines used in satellite communications is 50Ω. изменение диэлектрической константы материал печатная плата изменение характеристического импеданса, приводить к различиям в характеристиках схемы, such as changes in amplitude and phase characteristics.

для применения космических схем крайне важно использовать материалы печатная плата, имеющие температурный коэффициент с низкой диэлектрической проницаемостью (TCDK), что позволяет уменьшить изменения в характеристиках, обусловленные колебаниями температуры диэлектрика. материал ТММ рассчитан на рабочий диапазон температур от - 55°C до + 125°C, что позволяет учитывать экстремальную температуру спутника в космической среде. при экстремальных температурах диэлектрические константы этих материалов печатная плата очень незначительны. для материалов TMM с наименьшей диэлектрической проницаемостью будет несколько увеличена диэлектрическая постоянная; для материалов TMM с удельной диэлектрической проницаемостью 6 или выше, диэлектрическая постоянная будет несколько ниже.

Так, например, для ламинированных плиток с удельной диэлектрической проницаемостью 3,27 в направлении оси z (толщина) 10 ГГц, TCDK является очень низким и составляет лишь + 37 ppm / K. диэлектрические константы материалов TM6 печатная плата с понижением температуры практически не учитываются. его диэлектрическая проницаемость в направлении z - осей составляет 6,00, а TCDK крайне низка и составляет - 11 ppm / k.

материалы серии TMM печатная плата дают Конструкторам схем ряд возможных значений диэлектрической среды. Проектировщики могут обеспечить миниатюризацию цепей и экономию пространства, выбрав диэлектрические константы из материалов печатная плата. Это может быть достигнуто за счет использования печатная плата - материала с более высокими значениями диэлектрика (когда линия передачи имеет одну и ту же характеристику импедансов, относительно большие размеры схем с более низким значением диэлектрика, содержащего материал печатная плата). как правило, стоимость таких схем для миниатюрных сетей несколько ниже цены на материалы TCDK, хотя материалы TMM с высокой диэлектрической проницаемостью не являются такими. Так, например, удельная диэлектрическая проницаемость материала TMM10 на ось z 10 GHz составляет 9,20, а его значение TCDK - 38 ppm / K.

материалы TM13i печатная плата характеризуются высокой степенью изомеричности, и их диэлектрическая постоянная величина на трех осеях (х, Y, Z) приближается к 12,85. Большинство материалов анизотропны, а диэлектрические константы на ось z отличаются от постоянных значений диэлектрики на ось х и ось y. для большинства схем, таких, как микрополосные и полосатые схемы, основное внимание уделяется диэлектрической проницаемости в направлении оси z, поскольку большинство из этих линий электропередач (ЭМ) проходит через это направление материала. Однако для цепей, имеющих электромагнитное поле на плоскости Х - y, изотропный материал может обеспечить предсказуемые свойства. для схем, требующих использования изотропных материалов, материалы TM10i, имеющие более изотропные характеристики, представляют собой усовершенствованную версию стандартного материала TM10. удельная диэлектрическая проницаемость оси z материалов тм10i несколько выше, чем материал тм10. удельная диэлектрическая проницаемость оси z при частоте 10GHz составляет 9,80, а материалы TM10 - 9,20.

Temperature changes play a decisive role in the choice of материал печатная плата used in space, and another key parameter that circuit designers care about is the coefficient of thermal expansion (CTE) of материал печатная плата. CTE может использоваться для измерения изменения размера материала материал печатная плата при нагревании и охлаждении. Потому что большинство материал печатная плата will expand and contract to a certain extent, CTE для 0 ppm/°к are very rare. Ideally, значение CTE должно быть как можно ниже или ближе к значению электропроводного материала, such as copper foil covering the материал печатная плата (CTE is about 17 ppm/°C), so that the medium and the copper foil in contact with the copper foil can produce the smallest changes with temperature. подчёркивать. The CTE value of TMM material on the three axes (X, Y, Z) ranges from 15 to 26 ppm/°к, Это очень близко к меди. поэтому, even in a satellite environment with a large temperature range, его цепь сохраняет высокую надежность.