Технология PCB - выбор материалов для высокочастотных радиочастотных схем

с ростом спроса на подвижность и портативность электронного оборудования, этот miniaturization of high-frequency microwave and radio frequency circuits has become more and more important. Before starting to design electronic products, выбрать подходящий высокочастотная радиочастотная платаматериал can help design smaller RF and microwave circuits. диапазон заданных частот, the use of high-frequency плата цепиматериал with a higher dielectric constant (Dk) usually makes the design size and structure of the circuit smaller. Однако, the use of plates with a higher Dk value will increase the insertion loss of the circuit and may also reduce the performance of other aspects of the circuit. одновременно, the Dk value of the плата цепиматериал также влияет на индикаторный параметр цепи, such as: radiation loss, дисперсия, coupling, сорт.

For a given frequency, длина волны в диэлектрике уменьшается с повышением температуры плата цепиmaterial Dk, приводить к проектированию схемы плата цепиmaterial with a higher Dk value than a circuit with a lower Dk value этот circuit size designed on the material of high frequency microwave radio frequency плата цепинемного. In addition, высокочастотная радиочастотная платаmaterials with a higher Dk value will also reduce the phase velocity of electromagnetic waves (EM) passing through these materials. высокочастотный радиочастотный Dk плата цепиmaterial usually adopts the value measured through the z-axis direction of the material (that is, the thickness direction) at 10 GHz. The z-axis Dk value of commercial плата цепиmaterials can be as high as 10 (or higher) or as low as 2 (compared to air with Dk equal to 1). но объективно говоря, but usually with a Dk value of 6 or higher, Его можно рассматривать как пластинку с высокой диэлектрической проницаемостью.

линии передачи, изготовленные из материалов высокочастотных радиочастотных схем с низким значением Dk, имеют относительно быструю фазовую скорость. для миниатюризации фазочувствительных схем (например, фазерных антенн) необходимо учитывать влияние DC. Кроме того, материалы высокочастотных микроволновых радиочастотных схем с более высоким значением dk отличаются большей дисперсией, чем материалы платы с низким значением dk. материалы высокочастотных высокочастотных радиочастотных схем, имеющие более высокие значения dk, обычно используются в ориентированных ответвлениях и других схемах, требующих более высоких коэффициентов связи.

для Dk, high-frequency microwave radio frequency плата цепиmaterials are usually anisotropic. Хотя значения Dk для материалов на трех осях различны, people are usually used to according to the Dk value of the material in the z-axis direction. взаимное сравнение. For materials with higher Dk values, разница dk между z - осей цепи и x - y - плоскостью обычно больше, чем материал с низким значением dk. значение Dk во всех измерениях свч - диапазона плата цепиmaterial will jointly determine the performance of the transmission line (such as the microstrip line) made on the material. для многих высокочастотных схем, there is usually no need to consider the anisotropy characteristics of высокочастотная радиочастотная платаматериал Dk, but anisotropy does bring some potential unknown problems, Особенно, если значение Dk на xy плоскости очень не совпадает с значением Dk на ось z. Это расхождение может привести к неожиданным проблемам в контурах с граничной и параллельной связью, Потому что высота связи зависит от значения Dk на x - y плоскости.

при попытке миниатюризировать схему легче всего придумать способ сведения к минимуму толщины материала на свч - схемах, но толщина материала на свч - схемах повлияет на свойства многих показателей высокочастотных схем. Хотя радиационные потери в высокочастотных схемах увеличиваются по мере увеличения частоты, материалы из более толстых схем могут также демонстрировать более высокие потери радиации, чем материалы из более тонких схем с одинаковыми значениями dk. для конфигурации и проектирования указанных схем выбор Dk также влияет на размер потерь радиации, поскольку потери излучения из материала платы с высоким значением Dk ниже потери излучения из материала платы с низким значением Dk.

For circuits that may cause resonance or stray interference (for example, между схемами многослойный PCB high-frequency microwave radio frequency), использование разбавителя полезно плата цепиmaterials. резонансная степень рассеяния обычно зависит от типа линии передачи в цепи. For example, микрополосная линия передачи обычно более уязвима к проблемам резонанса и распространения, чем другие типы радиочастот/microwave transmission lines (such as strip lines, coplanar waveguide CPW transmission lines). более тонкий плата цепиmaterials can help reduce the size of PCB high-frequency microwave radio frequency boards, Проблема одновременного ограничения радиационных потерь и распространения линии передачи, such as resonance and intermodulation. опыт работы высокочастотная радиочастотная платаmaterials that are thinner than a quarter-wavelength of the highest operating frequency of the circuit. но более безопасный путь - это выбор высокочастотная радиочастотная платаmaterial that is thinner than one-eighth wavelength of the highest operating frequency in terms of thickness.

The line width of a transmission line (such as a microstrip line) depends on the thickness of a высокочастотная радиочастотная платаmaterial (such as a circuit laminate or a prepreg material). Circuits with thicker substrates will widen the conductor width, можно уменьшить потери проводника и вставить в схему. However, В таком случае, some electromagnetic wave propagation problems may occur. для выбора плата цепиmaterial suitable for high-frequency design, обычно ширина проводника также должна быть меньше одной восьмой волны максимальной рабочей частоты.

Dk - материал из высокочастотных микроволновых и радиочастотных схем играет важную роль в определении ширины проводника линии передачи, так как проводник такого же размера, как и материал из высокочастотных радиочастотных схем высокой частоты Dk, предназначен для материалов с низкой степенью сопротивления в низкочастотных диэлектриках, где значение импеданса ниже уровня одной цепи. Таким образом, для поддержания схемы, характеризующейся сопротивлением 50 при выключении, схема, разработанная на пластине с высоким значением dk, будет более узкой.

When designing circuits using high frequency microwave radio частотная платаматериал с разными значениями Dk, надо много взвешивать. The use of high-Dk высокочастотная радиочастотная платаматериал не только уменьшает размер схемы, but also realize high-performance miniaturized circuits by combining high-Dk and low-Dk плата цепиmaterials. For example, полосовой фильтр из резонансных элементов, its size depends on the Dk of the плата цепиmaterial. Because of the spacing between each filter unit, связь в цепи плата цепиmaterial Dk is determined. The высокочастотная радиочастотная платаmaterial with high Dk provides stronger coupling and allows more space between the filter resonant units.

In order to verify the advantages of using high-frequency microwave and radio frequency плата цепиmaterials with different Dk values (combining materials with different Dk values into a composite component), разработан широкополосный фильтр из композиционного материала для высокочастотных радиочастотных схем DC и низкочастотных Dk. The high-Dk material used in this filter is RT/Durude 6010.2LM circuit laminate with a Dk value of 10.7 используется низкосортный материал Dk для предварительной выщелачивания Dk 2 2929.9, both of which are from Rogers Corporation. из - за различий в значениях Dk высокочастотная радиочастотная платаmaterials will bring differences in circuit performance, для определения требуемой пропорции толщины обоих различных материалов необходимо использовать вычислительные машины для моделирования и моделирования.. This modeling method can help us design a perfect composite filter. Результаты эксперимента показали, что размер фильтра, спроектированного из композиционного материала, не только сохранил размеры одного высокопроизводительного материала DC, также улучшились электрические свойства. . For example, значительное понижение резонанса высоких гармоник, значительно улучшилось также заградительное свойство фильтра. Исследования показывают, что при использовании нескольких плата цепиmaterial in the circuit, миниатюризация схем обычно возможна без самопожертвования характеристиками.