1, βασικά χαρακτηριστικά της πλακέτας κυκλώματος μικροκυμάτων RF
Το Microwave RF PCB έχει σχεδιαστεί ειδικά γιαυψηλής συχνότηταςΗ μετάδοση σήματος (συνήθως αναφέρεται σε 300MHz ~ 300GHz) και τα βασικά του χαρακτηριστικά καθορίζουν άμεσα το όριο απόδοσης των συστημάτων επικοινωνίας, των ραντάρ, των δορυφόρων και άλλου εξοπλισμού.
1. Δυνατότητα μετάδοσης χαμηλής απώλειας για σήματα υψηλής συχνότητας
Χρησιμοποιούνται χαμηλή διηλεκτρική απώλεια (DF): μέσων χαμηλής απώλειας όπως PTFE (πολυτετραφλουοροαιθυλένιο) και κεραμικά πληρωτικά (όπως το Rogers RO4 0 0 0 series). ενέργεια στο υπόστρωμα.
Χαμηλή απώλεια αγωγού: Διαδικασίες επιφανειακής επεξεργασίας (όπως ασήμι και εναπόθεση χρυσού) Βελτιστοποιήστε την τραχύτητα του αλουμινίου χαλκού (RA<0.5 μ m) and suppress signal attenuation caused by skin effect.
Περίπτωση: 5G Σταθμός βάσης 28GHz Συχνότητα Η σανίδα κεραίας απαιτεί DF<0.002 and copper foil roughness Ra ≤ 0.3 μ m, otherwise the signal transmission distance will be significantly shortened.
2. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ
Συμφωνία της διηλεκτρικής σταθεράς (DK): Η ανοχή DK του πίνακα θα πρέπει να ελέγχεται εντός ± {{0}} 05 (συνηθισμένα PCB επιτρέπουν ± 0,5) για να εξασφαλιστεί η αντίσταση που αντιστοιχεί μεταξύ των γραμμών microstrip και της λωρίδας (συνήθως 50 Ω ή 75 Ω).
Διαδικασία πλαστικοποίησης πολλαπλών στρώσεων: Με τον αυστηρό έλεγχο της θερμοκρασίας, της πίεσης και του χρόνου της πλαστικοποίησης, αποφεύγεται η αναντιστοιχία αντίστασης που προκαλείται από διακυμάνσεις στο πάχος του διηλεκτρικού στρώματος.
Σημεία σχεδιασμού: Χρησιμοποιήστε λογισμικό προσομοίωσης ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (όπως HFSS) για να μοντελοποιήσετε, να συνδυάσετε με τον Vector Network Analyzer (VNA) για τη μέτρηση των παραμέτρων S και τα σωστά σφάλματα σύνθετης αντίστασης.
3. Εξαιρετική ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMI/EMC)
Σχεδιασμός στρώματος γείωσης: Το πλαίσιο πολλαπλών στρώσεων υιοθετεί μια δομή σάντουιτς "σήματος σήματος σήματος", η οποία προστατεύει τη διασταύρωση υψηλής συχνότητας μέσω μιας συστοιχίας Via Fence.
Καταστολή συντονισμού: Βελτιστοποιήστε τη διάταξη κυκλώματος για να αποφύγετε τα μήκη γραμμής μετάδοσης που πλησιάζουν το μήκος κύματος λ/4 (το οποίο μπορεί εύκολα να προκαλέσει συντονισμό διαρκούς κύματος).
Τυπικό πρόβλημα: Ο ακατάλληλος σχεδιασμός διαμέσου οπών σε σανίδες ραντάρ κυματισμού χιλιοστών μπορεί να προκαλέσει αντανάκλαση ηλεκτρομαγνητικού κύματος, απαιτώντας τη χρήση της τεχνολογίας γεώτρησης πίσω για την εξάλειψη των υπερβολικών πυλώνων χαλκού.
4. Σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας και θερμική διαχείριση
Ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής (CTE): Η CTE των κεραμικών υποστρωμάτων (όπως το Al ₂ O3) είναι περίπου 6ppm/ βαθμός (κοντά στον χαλκό) για να αποφευχθεί η ρωγμή συγκόλλησης κάτω από την κύκληση θερμοκρασίας.
Σχεδιασμός καναλιού διάχυσης θερμότητας: Το ενσωματωμένο χαλκό νόμισμα και το μεταλλικό υπόστρωμα (όπως το υπόστρωμα αλουμινίου) χρησιμοποιούνται για να διαλυθούν γρήγορα η θερμότητα από συσκευές ισχύος RF.
Σενάριο εφαρμογής: Σε μονάδες ενισχυτή ισχύος (PA), οι συσκευές GAN έχουν υψηλή πυκνότητα θερμότητας μέχρι 10W/cm ² και τα εσωτερικά στρώματα χαλκού πρέπει να συνδεθούν μέσω θερμικών βημάτων για διάχυση θερμότητας.
2, Αρχή λειτουργίας του φούρνου μικροκυμάτωνΠίνακας κυκλώματος RF
Η ουσία του κυκλώματος RF μικροκυμάτων είναι το σύστημα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε αγωγούς και μέσα ενημέρωσης και η αρχή της λειτουργίας του περιστρέφεται γύρω από τη βελτιστοποίηση των διαδρομών μετάδοσης σήματος και της αποτελεσματικής μετατροπής ενέργειας.
1. Λειτουργία μετάδοσης σημάτων υψηλής συχνότητας
Θεωρία γραμμής μετάδοσης μικροκυμάτων:
Microstrip: κορυφαία γραμμή σήματος+στρώμα κάτω γείωσης, κατάλληλο για σχέδια κάτω από 10GHz, χαμηλού κόστους αλλά υψηλής απώλειας ακτινοβολίας.
Λειτουργία: Η γραμμή σήματος είναι ενσωματωμένη ανάμεσα σε δύο στρώματα στρώσεων εδάφους, με καλή θωράκιση αλλά υψηλή πολυπλοκότητα επεξεργασίας.
Coplanar waveguide (CPW): The signal line and ground plane are in the same plane, suitable for integrated design in the millimeter wave frequency band (>30GHz).
2. Συνεργασία μεταξύ ενεργών και παθητικών εξαρτημάτων
Παθητικά στοιχεία:
Φίλτρο: Χρησιμοποιώντας την αρχή συντονισμού LC για να φιλτράρετε έξω από το θόρυβο της ζώνης, η διάταξη θα πρέπει να αποφεύγει τη σύζευξη κατανεμημένης χωρητικότητας.
Διαιρέτης ισχύος: Επιτυγχάνει ίση κατανομή πλάτους σημάτων μέσω δικτύου μετασχηματισμού σύνθετης αντίστασης, απαιτώντας σφάλμα συνέπειας φάσης<1 °.
Ενεργά εξαρτήματα:
RF τσιπ (όπως MMICs): απευθείας συγκολλημένες σε PCBs, βασιζόμενοι σε μαξιλαράκια υψηλής ακρίβειας και κυκλώματα αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης για να μειώσουν την απώλεια απόδοσης.
Πραγματικά δεδομένα δοκιμών: Σε μια μονάδα λήψης ζώνης KU (1218GHz), η απώλεια εισαγωγής φίλτρου πρέπει να είναι<0.5dB, and the standing wave ratio (VSWR) needs to be<1.5:1.
3. Ελέγχου γείωσης και ηλεκτρομαγνητικού πεδίου
Ακεραιότητα του επιπέδου εδάφους: Το συνεχές στρώμα εδάφους μεγάλης περιοχής παρέχει βρόχο χαμηλής σύνθετης αντίστασης και τα μαγνητικά σφαιρίδια χρησιμοποιούνται για απομόνωση κατά τη διαίρεση του αναλογικού/ψηφιακού εδάφους.
Περιορισμός ορίου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου: Περιορισμός διάχυσης ηλεκτρομαγνητικού πεδίου μέσω δοχείων θωράκισης ή μέσω θωράκισης.
Περίπτωση αποτυχίας: Ένας δορυφορικός πίνακας επικοινωνίας παρουσίασε μείωση 3DB στο κέρδος της κεραίας λόγω κάταγμα στρώματος εδάφους, το οποίο επισκευάστηκε προσωρινά χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο άλματος και αποκαταστάθηκε στο φυσιολογικό.