PCB科技 - 高頻微波射頻電路板資料的選擇

隨著電子設備移動性和便攜性需求的不斷增長, 高頻微波和無線電的小型化 頻率電路 變得越來越重要. 在開始設計電子產品之前, 選擇合適的 高頻微波射頻電路板 這種資料可以幫助設計更小的射頻和微波電路. 對於給定的頻率範圍, 使用 高頻電路板 布料s with a higher dielectric constant (Dk) usually makes 這個 design size and structure of the circuit smaller. 然而, 使用Dk值較高的板會新增電路的插入損耗，也可能會降低電路其他方面的效能. 同時, 的Dk值 電路板 資料也會影響電路的索引參數, 例如：輻射損失, 分散性, 聯軸器, 等.

對於給定頻率, 介質中的波長將隨著 電路板 資料Dk, 導致電路尺寸設計在 電路板 布料 with a higher Dk value than a circuit with a lower Dk value 這個 circuit size designed on the 材料 of high frequency microwave radio 頻率電路板 更小. 此外, 高頻微波射頻電路板 資料 with a higher Dk value will also reduce the phase velocity of electromagnetic waves (EM) passing through these 資料. 高頻微波射頻的Dk 電路板 材料 usually adopts the value measured through the z-axis direction of the 材料 (that is, the thickness direction) at 10 GHz. z軸Dk商業價值 電路板 材料 can be as high as 10 (or higher) or as low as 2 (compared to air with Dk equal to 1). 但客觀地說, 但通常Dk值為6或更高, 可將其視為高介電常數片.

由Dk值較低的高頻微波射頻電路板資料製成的傳輸線具有較快的相速度。 對於相敏電路（如相控陣天線）的小型化，必須考慮Dk的影響。 此外，與Dk值較低的電路板資料相比，Dk值較高的高頻微波射頻電路板資料表現出更大的色散。 Dk值較高的高頻微波射頻電路板資料通常用於定向耦合器和其他需要更高耦合係數的電路中。

就Dk而言, high-frequency microwave radio 頻率電路板 資料通常是各向異性的. 雖然3個軸上資料的Dk值不同, 人們通常習慣於根據z軸方向上資料的Dk值. 相互比較. 對於Dk值較高的資料, 電路z軸和x-y平面之間的Dk差通常大於Dk值較低的資料的Dk差. 高頻微波射頻所有3維中的Dk值 電路板 材料 will jointly determine the performance of the transmission line (such as the microstrip line) made on the 材料. 對於許多高-頻率電路, 通常無需考慮 高頻微波射頻電路板 資料Dk, 但各向異性確實帶來了一些潜在的未知問題, 尤其是當xy平面上的Dk值與z軸上的Dk值非常不同時. 這種差异可能導致邊緣並聯耦合電路出現意外問題, 因為耦合高度依賴於x-y平面上的Dk值.

在嘗試將電路小型化時，最容易想到的方法是儘量减小高頻微波射頻電路板資料的厚度，但高頻微波射頻電路板資料的厚度會影響高頻電路多個名額的效能。 雖然高頻電路的輻射損耗隨著頻率的新增而新增，但與Dk值相同的較薄電路板資料相比，較厚的電路板資料也會表現出較高的輻射損耗。 對於給定的電路佈局和設計，Dk的選擇也會影響輻射損耗的大小，因為Dk值較高的電路板資料的輻射損耗低於Dk值較低的電路板資料的輻射損耗。

For circuits that may cause resonance or stray interference (for example, 中的電路之間 多層PCB high-frequency microwave radio frequency), 使用稀釋劑是有益的 電路板 材料. 諧振雜散的程度通常取決於電路中傳輸線的類型. 例如, 微帶傳輸線通常比其他類型的射頻更容易發生諧振和傳播問題/microwave transmission lines (such as strip lines, coplanar waveguide CPW transmission lines). 更薄的 電路板 資料可以幫助减小PCB高頻微波射頻板的尺寸, 同時限制輻射損失和傳輸線傳播問題, 比如共振和互調. 常用的工程經驗是 高頻微波射頻電路板 厚度小於電路最高工作頻率四分之一波長的資料. 但更安全的方法是選擇 高頻微波射頻電路板 厚度小於最高工作頻率八分之一波長的資料.

傳輸線（例如微帶線）的線寬取決於高頻微波射頻電路板資料（例如電路層壓板或預浸資料）的厚度。 基板較厚的電路會加寬導體寬度，從而减少電路的導體損耗和插入損耗。 然而，在這種情況下，可能會出現一些電磁波傳播問題。 為了選擇適合高頻設計的電路板資料厚度，通常導體寬度也應小於最高工作頻率的八分之一波長。

高頻微波和射頻電路板資料的Dk在確定傳輸線的導體寬度方面起著重要作用，因為在高Dk高頻微波射頻電路板資料上設計的相同尺寸的導體在低Dk資料š„阻抗上的值低於相同電路。 囙此，為了保持特性阻抗為50Ω的電路，在Dk值較高的電路板資料上設計的電路將更窄。

When designing circuits using high frequency microwave radio 頻率電路板 具有不同Dk值的資料, 需要考慮許多權衡. 高Dk的使用 高頻微波射頻電路板 資料不僅可以减小電路尺寸, 還可以通過結合高Dk和低Dk實現高性能小型化電路 電路板 材料. 例如, 由諧振單元組成的帶通濾波器, 其大小取決於 電路板 材料. 因為每個篩檢程式單元之間的間距, 電路中的耦合强度受 電路板 資料Dk已確定. The 高頻微波射頻電路板 具有高Dk的資料提供更强的耦合，並允許濾波器諧振單元之間有更多的空間.

In order to verify the advantages of using high-frequency microwave and radio 頻率電路板 材料 with different Dk values (combining 材料 with different Dk values into a composite component), 高Dk和低Dk高頻微波射頻複合材料 電路板設計了帶通濾波器. 此篩檢程式中使用的高Dk資料為RT/杜魯德6010.Dk值為10的2LM電路層壓板.7. 所使用的低Dk資料為2929預浸料，Dk值為2.9, 都是羅傑斯公司的. 因為不同的Dk值 高頻微波射頻電路板 資料會帶來電路效能的差异, 有必要使用電腦進行類比和建模，以確定兩種不同資料厚度的所需比率. 這種建模方法可以幫助我們設計出完美的複合濾波器. 實驗結果表明，用複合材料設計的篩檢程式尺寸不僅保持了高Dk資料的尺寸, 而且還改善了電力效能. . 例如, 高次諧波共振顯著降低, 並且濾波器的阻帶特性也得到了顯著改善. 研究表明，通過使用多個 電路板 電路中的資料, 在不犧牲效能的情况下，電路的小型化通常是可能的.