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射頻RF的PCB板的工藝性要求詳細(xì)說(shuō)明

2020-10-28 | pdf | 1.78 MB | 次下載 | 2積分

資料介紹

  微波是電磁波按頻譜劃分的定義,是指波長(zhǎng)從1m至0.1mm范圍內(nèi)的電磁波, 其相應(yīng)的頻率從0.3GHz至3000GHz。這段電磁頻譜包括分米波(頻率從0.3GHz至3GHz)\厘米波(頻率從 3GHz至30GHz)\毫米波(頻率從30GHz至300GHz)和亞毫米波(頻率從300GHz至3000GHz,有些文獻(xiàn)中微波定義不含此段)四個(gè)波段(含上限,不含下限)。具有似光性、似聲性、穿透性、非電離性、信息性五大特點(diǎn)。

  射頻

  射頻是電磁波按應(yīng)用劃分的定義,專指具有一定波長(zhǎng)可用于無(wú)線電通信的電磁波。頻率范圍定義比較混亂,資料中有30MHz至3GHz, 也有300MHz至40GHz,與微波有重疊;另有一種按頻譜劃分的定義, 是指波長(zhǎng)從1兆m至1m范圍內(nèi)的電磁波, 其相應(yīng)的頻率從30Hz至300MHz;射頻(RF)與微波的頻率界限比較模糊,并且隨著器件技術(shù)和設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步還有所變化。

  射頻 PCB 及其特點(diǎn)

  考慮PCB設(shè)計(jì)的特殊性,主要考慮PCB上傳輸線的電路模型。由于傳輸線采用集總參數(shù)電路模型和分布參數(shù)電路模型的分界線可認(rèn)為是l/λ≥0.05.(其中,l是幾何長(zhǎng)度; λ是工作波長(zhǎng))。在本規(guī)范中定義射頻鏈路指?jìng)鬏斁€結(jié)構(gòu)采用分布參數(shù)模型的模擬信號(hào)電路。PCB線長(zhǎng)很少超過(guò)50cm,故最低考慮30MHz頻率的模擬信號(hào)即可;由于超過(guò)3G通常認(rèn)為是純微波,可以考慮倒此為止;考慮生產(chǎn)工藝元件間距可達(dá)0.5mm,最高頻率也可考慮定在30GHz,感覺(jué)意義不大。綜上所述,可以考慮射頻PCB可以定義為具有頻率在30MHz至6GHz范圍模擬信號(hào)的PCB,但具體采用集總還是分布參數(shù)模型可根據(jù)公式確定。由于基片的介電常數(shù)比較高,電磁波的傳播速度比較慢,因此,比在空氣中傳播的波長(zhǎng)要短,根據(jù)微波原理,微帶線對(duì)介質(zhì)基片的要求:介質(zhì)損耗小,在所需頻率和溫度范圍內(nèi),介電常數(shù)應(yīng)恒定不變,熱傳導(dǎo)率和表面光潔度要高,和導(dǎo)體要有良好的沾附性等。對(duì)構(gòu)成導(dǎo)體條帶的金屬材料要求:導(dǎo)電率高電阻溫度系數(shù)小,對(duì)基片要有良好的沾附性,易于焊接等。

  4.1 射頻板材的選用原則

  4.1.1 微波頻段 PCB 板不僅是電路的支撐體,還是微波電磁場(chǎng)的傳輸媒體。所以,射頻電路 PCB 最好選擇高頻、微波板材。

  4.1.2 射頻電路 PCB 上的印制線除了一般的原則--考慮電流大小外,還必須考慮印制線的特性阻抗,嚴(yán)格進(jìn)行阻抗匹配,在 PCB 制作時(shí)必須考慮印制線的阻抗控制。印制線的特性阻抗與 PCB 的材料特性及物理參數(shù)相關(guān),所以 PCB 設(shè)計(jì)人員必須清楚 PCB 板材的性能。

  4.1.3 射頻電路板一般都具有高頻高性能的特點(diǎn),通常選擇介電常數(shù)精度高、特性穩(wěn)定性且損耗小的基材。此外,基材必須符合可生產(chǎn)加工,如高溫回流焊接等。目前我司常用的射頻基材為 FR4,TACONIC 和 ROGERS 公司的系列板材。詳見(jiàn)附錄 A.

  4.1.4 FR4(阻燃型覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板),介電常數(shù)在 1GHz 頻率下測(cè)試為 Er=4.3±0.2,玻璃化溫度 Tg=135℃。普通板材使用的板料有以下兩種:普通板料,成本低,工藝成熟;UV 板料,俗稱黃料板,有 UV-BLOCKING 阻擋紫外線的功能,主要用于 PCB 板的外層。性能稍優(yōu)于普通板料。

  4.1.5 TACONIC 公司品牌好,規(guī)格齊全,價(jià)格相對(duì) FR4 高些。

  4.1.6 ROGERS 公司的材料介電常數(shù)精度高,溫度穩(wěn)定性好,損耗小,常用于大功率電路,并且 PCB 制造、加工工藝與 FR4 相同,加工成本低,但銅箔的附著力小。

pcb 3G 電磁波
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