Новости PCB - Выберите PCB - материал для применения высокочастотной мощности

Although some high-power PCB применение are independent of the base station, most high-power PCB applications are related to the power amplifier of the base station. при проектировании такого высокоэнергетического радиочастотного применения, many aspects need to be considered. Основная часть данной статьи посвящена изучению приложения усилителя мощности основной станции PCB, Однако основные обсуждавшиеся здесь концепции применимы и к другим видам применения высокой мощности.

В большинстве видов применения высокой мощности на радиочастотах существуют проблемы с термическим регулированием, и необходимо рассмотреть некоторые фундаментальные связи, с тем чтобы обеспечить управление теплом. например, при входе в цепь сигнальной мощности контур с более высокими потерями тепла; Другая связана с частотой. Чем выше частота, тем больше тепла рождается. Кроме того, увеличение тепла в любом диэлектрике может привести к изменению диэлектрического материала DK (диэлектрическая постоянная), т.е. изменение потерь приводит к изменению температуры цепи, а изменение температуры - к изменению DK. изменения DCK, вызванные tcdk, повлияют на производительность радиочастотной схемы и могут повлиять на ее применение.

в связи с тепловыми потерями можно принимать во внимание различные материалы и соответствующие характеристики PCB. Иногда, когда конструкторы отбирают материалы с низким уровнем потерь для применения в PCB, они могут принимать во внимание только коэффициент потерь (DF или тангенс потерь). DF - всего лишь диэлектрические потери материала, но в цепи есть и другие потери. Общие потери в цепи, связанные с характеристиками радиочастоты, представляют собой вносимые потери, состоящие из четырех потерь, которые представляют собой совокупность диэлектрических потерь, потерь проводника, потерь радиации и утечек.

использование DF 002 для крайне низкозатратных материалов и очень гладкой медной фольги будет иметь относительно низкие потери при вставке. Однако, если по - прежнему используются те же схемы, что и в случае материалов с такими же низкими потерями, но вместо гладкой меди используется электролитическая медь с более высокой степенью шероховатости, то потери при вставке значительно увеличиваются.

The surface roughness of copper foil will affect the conductor loss of the circuit. Следует иметь в виду, что шероховатость поверхности, связанная с потерями, является шероховатостью поверхности медной фольги на стыке меди - диэлектрика при обработке слоёв. Кроме того, если в цепи используется тонкая среда, поверхность медной фольги будет плотнее. сейчас, the copper foil surface roughness will have a greater impact on the insertion loss than the relatively thick medium.

для применения высокоактивных радиочастот, теплоуправление обычно является общей проблемой, более предпочтительным является выбор низкоуровневых DF и гладкой медной фольги. Кроме того, обычно целесообразно выбирать слоистые плиты с высокой теплопроводностью. высокая теплопроводность помогает и эффективно переносит тепло из контура в радиатор.

зависимость частоты от тепла показывает, что гипотетически две частоты имеют одинаковую мощность радиочастоты, по мере увеличения частоты возникает больше тепла. Taking some thermal management experiments conducted by Rogers as examples, Результаты показывают, что загруженная мощность 80W радиочастотная линия передачи микрополос 3.частота 6 кГц около 50°C. When the same circuit is tested with 80W power at 6.1 ГГц, the heat rise is about 80 ° C.

повышение температуры происходит по многим причинам. одна из причин этого заключается в том, что материал DF будет увеличиваться по мере увеличения частоты, что приведет к увеличению потерь диэлектрика и, в конечном счете, к увеличению вносимых потерь и тепла. Другая проблема заключается в том, что потери проводника увеличиваются с увеличением частоты. увеличение потерь проводника происходит почти из - за того, что глубина скинии уменьшается с увеличением частоты. Кроме того, с увеличением частоты электрическое поле будет более интенсивным, и в данной области цепи будет больше плотности мощности, что также повысит теплоту.

Наконец, в данной статье неоднократно упоминается материал tcdk. Он является неотъемлемым элементом материалов, изменившихся при температуре, и часто игнорируется. для схемы усилителя мощности, согласующейся с сетью, используется длинноволновой длиноволновой 1 / 4, что очень чувствительно к колебаниям DK. когда DK изменяется больше, совпадение длины волны 1 / 4 изменяется, что приводит к изменению эффективности усилителя мощности, что весьма нежелательно.

словом, when selecting high-frequency materials for high-power радиочастотная плата applications, the materials should have low DF, относительно гладкая медная фольга, высокая теплопроводность и низкий tcdk. Many trade-offs need to be made when considering these material properties and end use requirements. поэтому, it is always wise for designers to contact their material suppliers when selecting materials for high-power RF applications.