Ορισμός πλακέτας υψηλής συχνότητας
Το PCB υψηλής συχνότητας, γνωστό και ως πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος υψηλής συχνότητας, είναι μια ειδικά σχεδιασμένη πλακέτα κυκλώματος που μπορεί να επεξεργάζεται και να μεταδίδει σήματα υψηλής συχνότητας. Αυτός ο τύπος πλακέτας κυκλώματος πρέπει να λαμβάνει υπόψη πολλούς παράγοντες κατά τη σχεδίαση και την κατασκευή για να διασφαλίσει την ακεραιότητα και την αξιοπιστία των σημάτων κατά τη μετάδοση υψηλής ταχύτητας. Ακολουθεί ο ορισμός της πλακέτας υψηλής συχνότητας:
Εύρος συχνοτήτων: Σε γενικές γραμμές, μια πλακέτα υψηλής συχνότητας μπορεί να οριστεί ως μια πλακέτα κυκλώματος PCB με συχνότητα πάνω από 1 GHz. Χρησιμοποιείται κυρίως για PCB σε πεδία υψηλής συχνότητας (συχνότητα μεγαλύτερη από 300MHz ή μήκος κύματος μικρότερο από 1 μέτρο) και μικροκυμάτων (συχνότητα μεγαλύτερη από 3 GHz ή μήκος κύματος μικρότερο από 0,1 μέτρο).
Επιλογή υλικού: Οι πλακέτες υψηλής συχνότητας κατασκευάζονται συνήθως από συγκεκριμένα υλικά όπως Rogers, Taconic, Isola, F4B, TP-2, κ.λπ. Αυτά τα υλικά έχουν υψηλές διηλεκτρικές σταθερές και χαμηλούς συντελεστές απώλειας, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές σε υψηλές πεδία επικοινωνίας συχνότητας και μικροκυμάτων.
Χαρακτηριστικά απόδοσης: Λόγω της επίδρασης του δέρματος των κυκλωμάτων υψηλής συχνότητας, οι πλακέτες υψηλής συχνότητας πρέπει να έχουν καλές διηλεκτρικές ιδιότητες για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική μετάδοση εξαρτημάτων υψηλής συχνότητας και να μειωθεί η εξασθένηση του σήματος. Επιπλέον, οι πλακέτες υψηλής συχνότητας πρέπει επίσης να έχουν υψηλή ακρίβεια, υψηλή σταθερότητα και καλή απόδοση απαγωγής θερμότητας.
1.2 Περιοχές εφαρμογής πλακέτας υψηλής συχνότητας
Εξοπλισμός επικοινωνίας: ασύρματοι σταθμοί βάσης, εξοπλισμός δορυφορικής επικοινωνίας, συστήματα κεραιών, φίλτρα κ.λπ., απαιτούν πλακέτες υψηλής συχνότητας για υποστήριξη μετάδοσης δεδομένων υψηλής ταχύτητας και σταθερής επικοινωνίας. Ηλεκτρονικά αυτοκινήτου: Στα συστήματα ψυχαγωγίας αυτοκινήτου, στα συστήματα πλοήγησης, στα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού (ADAS) και στο ραντάρ αποφυγής σύγκρουσης αυτοκινήτου, κ.λπ., χρησιμοποιήστε πλακέτες υψηλής συχνότητας για να επιτύχετε πολύπλοκες λειτουργίες ηλεκτρονικού ελέγχου. Ιατρικός εξοπλισμός: διαγνωστικές και θεραπευτικές συσκευές που χρησιμοποιούν πίνακες υψηλής συχνότητας για τη μετάδοση ακριβών ιατρικών δεδομένων και εικόνων. Αεροδιαστημικά και στρατιωτικά πεδία: αερομεταφερόμενα και επίγεια συστήματα ραντάρ, εφαρμογές κυμάτων χιλιοστών, κ.λπ., που χρησιμοποιούν την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, την αντοχή στη διάβρωση και τα χαρακτηριστικά υψηλής μόνωσης των πλακών υψηλής συχνότητας. Καταναλωτικά ηλεκτρονικά είδη: έξυπνα σπίτια, φορητές συσκευές, τηλεοράσεις, κινητά τηλέφωνα, κάμερες κ.λπ., χρησιμοποιούν πλακέτες υψηλής συχνότητας για να επιτύχουν ταχύτερη επεξεργασία και μετάδοση δεδομένων. Βιομηχανικός έλεγχος: Τα όργανα, οι μετρητές, η επικοινωνία βιομηχανικού αυτοματισμού κ.λπ. απαιτούν πλακέτες υψηλής συχνότητας για να εξασφαλίσουν την ταχύτητα και τη σταθερότητα της μετάδοσης σήματος. Αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων (RFID): Χρήση πινάκων υψηλής συχνότητας σε ετικέτες και αναγνώστες για την επίτευξη γρήγορης ανάγνωσης και εγγραφής δεδομένων. Ζωντανή μετάδοση δορυφόρου: χρησιμοποιεί πίνακες υψηλής συχνότητας για την επεξεργασία μετάδοσης σήματος υψηλής συχνότητας. Σύνδεση μικροκυμάτων: Η σύνδεση μικροκυμάτων από σημείο σε σημείο ηλεκτρονικής ζώνης και άλλες εφαρμογές απαιτούν πλακέτες υψηλής συχνότητας χαμηλής απώλειας για τη μείωση της εξασθένησης του σήματος κατά τη μετάδοση. Διακομιστές και κέντρα δεδομένων: Με την ανάπτυξη του υπολογιστικού νέφους και των μεγάλων δεδομένων, αυξάνεται επίσης η ζήτηση για πίνακες υψηλής συχνότητας που χρησιμοποιούνται σε διακομιστές και κέντρα δεδομένων.
2, Χαρακτηριστικά υλικού του πίνακα υψηλής συχνότητας
2.1 Διηλεκτρική σταθερά και διηλεκτρική απώλεια
2.1.1 Διηλεκτρική σταθερά (Dk)
Η διηλεκτρική σταθερά είναι ένα φυσικό μέγεθος που περιγράφει την ικανότητα ενός υλικού να αποθηκεύει φορτία σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Για τις πλάκες υψηλής συχνότητας, το μέγεθος της διηλεκτρικής σταθεράς επηρεάζει άμεσα τον ρυθμό μετάδοσης και την ποιότητα των σημάτων.
Χαρακτηριστική ανάλυση:
Μικρό και σταθερό: Η διηλεκτρική σταθερά του υποστρώματος της πλακέτας υψηλής συχνότητας πρέπει να είναι μικρή και σταθερή. Σε γενικές γραμμές, όσο μικρότερη είναι η διηλεκτρική σταθερά, τόσο το καλύτερο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ρυθμός μετάδοσης ενός σήματος είναι αντιστρόφως ανάλογος με την τετραγωνική ρίζα της διηλεκτρικής σταθεράς του υλικού και μια υψηλή διηλεκτρική σταθερά μπορεί εύκολα να προκαλέσει καθυστερήσεις στη μετάδοση του σήματος.
Εξάρτηση από τη συχνότητα: Η διηλεκτρική σταθερά μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα. Για παράδειγμα, η πλακέτα υψηλής συχνότητας Rogers RO4350B μέτρησε τιμή διηλεκτρικής σταθεράς 3,48 σε συχνότητα 10 GHz, ενώ σε συχνότητα 24 GHz, η διηλεκτρική σταθερά μειώθηκε ελαφρώς στο 3,47.
Επιλογή υλικού: Για να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις μετάδοσης σημάτων υψηλής συχνότητας, τα υλικά πλακέτας υψηλής συχνότητας επιλέγονται συνήθως με χαμηλές διηλεκτρικές σταθερές, όπως θερμοπλαστικά υλικά πολυτετραφθοροαιθυλενίου (PTFE) και θερμοσκληρυνόμενα υλικά ρητίνης υδρογονάνθρακα (PCH).