안테나 설계에 일반적으로 사용되는 PCB 기판은 무엇입니까?

안테나 설계에서는 일반적으로 여러 유형의 PCB 기판이 사용되며 각각 유전 특성, 제조 공정 및 적용 적합성이 다릅니다.

FR-4

FR-4는 우수한 기계적 강도와 절연 성능을 제공하는 비용 효율적인 기판으로, 일반적인 유전율(Dk)은 4.0~4.5입니다. 블루투스 및 Wi-Fi 단거리 안테나와 같은 일반 무선 통신 장치의 안테나에 널리 사용됩니다. FR-4는 특히 비용에 민감하고 성능 요구 사항이 적당한 분야에 적합합니다.

로저스

Rogers 소재는 낮은 유전율과 낮은 유전 손실률을 특징으로 하며, 이는 신호 전송 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. 다양한 Rogers 시리즈는 약 2.2에서 10까지의 유전율을 제공하여 다양한 설계 요구를 충족합니다. 밀리미터파 안테나, 위성 통신 안테나, 그리고 높은 신호 품질을 요구하는 기타 무선 시스템과 같은 고주파 안테나 설계에 일반적으로 사용됩니다. 대표적인 모델로는 Rogers 5880, Rogers 3003, Rogers 4350B, 그리고 저유전율 Rogers 5880LZ 시리즈가 있습니다.

타코닉

타코닉 기판은 유전율이 낮아 신호 지연과 왜곡을 줄여 고주파 애플리케이션에 적합합니다. 모델마다 유전율이 다르며, 일반적으로 2에서 5 사이로 밀리미터파 및 기타 고주파 애플리케이션에 이상적입니다. 주요 모델로는 매우 가벼운 유리 섬유로 제작된 TLY-5가 있으며, 치수 안정성, 낮은 유전 손실률, 낮은 수분 흡수율, 높은 구리 박리 강도, 일관된 유전율 등의 장점을 제공합니다. TLY-5는 자동차 레이더, 위성/셀룰러 통신, 전력 증폭기, LNB, LNA, LNC 및 Ka, E, W와 같은 주파수 대역에서 자주 사용됩니다. RF-35?는 다양한 고주파 설계에 널리 사용되는 또 다른 모델입니다.

PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 기판

PTFE 소재는 일반적으로 2.0에서 3.0 사이의 안정적인 유전율을 가지며 손실이 매우 낮아 고주파 신호 전송에 적합합니다. PTFE는 레이더 안테나, 항공우주 안테나 및 기타 고주파 RF 회로와 같은 고정밀, 고성능 안테나 설계에 일반적으로 사용됩니다.

세라믹 충전 기판

이 기판은 세라믹 필러 비율을 조절하여 유전율을 조절합니다. 기계적 강도와 내열성이 뛰어나 우수한 RF 성능을 유지하면서도 비용을 절감할 수 있습니다. 세라믹 필러 기판은 5G 통신 안테나와 같은 중주파 및 고주파 안테나 설계에 널리 사용되며, 특정 크기 및 성능 목표를 충족해야 하는 소형 안테나에 적합합니다.

왕글링 기질

Wangling은 F4BM 및 F4BME 시리즈와 같은 일반적인 PTFE 유리섬유 직물 구리 도금 적층판과 F4BTM 및 F4BTME와 같은 PTFE 유리섬유 직물 세라믹 충전 구리 도금 적층판을 제공하는 중국 국내 브랜드입니다. Wangling의 복합 유전체 기판 시리즈(TP, TF)는 유전율을 3.0에서 25 사이로 조절할 수 있으며, 낮은 방열 손실과 낮은 열 드리프트를 제공합니다. 한 가지 고려 사항은 PCB 제조업체가 Wangling 소재를 처음 사용하는 경우, 익숙하지 않아 특정 공정 문제가 발생할 수 있다는 것입니다.

시뮬레이션 및 설계에 대한 중요 참고 사항:

l보드 두께는 일반적으로 약 0.254mm의 배수여야 합니다. 0.4mm와 같은 사용자 정의 두께 설정은 피하십시오. 해당 PCB 재고가 제조 및 검증에 부족할 수 있습니다.

l두께가 1.5mm보다 두꺼운 보드의 경우, 국내산 왕링 소재를 사용하는 것을 고려해 보세요.

l다층 기판을 설계할 때는 기판의 Z축 열팽창 계수(CTE, ppm/°C 단위)에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 일반적으로 유전율이 낮은 기판일수록 Z축 CTE가 높아지는데, 이는 다른 재료와 결합할 경우 제조 과정에서 문제를 일으킬 수 있습니다. 다층 설계의 경우, 결함률을 줄이기 위해 유전율이 높고 CTE가 낮은 기판을 사용하는 것이 좋습니다.

구리 호일 유형: 압연형 vs. 전해형

밀리미터파 주파수에서 구리박 표면의 거칠기는 전송선의 도체 손실에 상당한 영향을 미칩니다. PCB 구리박은 제조 공정 및 성능에 따라 크게 압연 열처리(RA) 구리박과 전해(ED) 구리박 두 가지 유형으로 나뉩니다.

압연 풀림(RA) 구리 호일

순수 구리 잉곳을 연속 압연 및 압축하여 생산되는 RA 포일은 표면이 매우 매끄럽고 거칠기가 극히 낮아 우수한 전도성을 제공합니다. 특히 고주파 신호 전송에 적합합니다. 하지만 RA 포일은 가격이 더 비싸고 두께에 제약이 있습니다.

전해(ED) 구리 호일

ED 구리박은 전기 도금으로 제작되며, 매끈한 면과 거친 면의 두 가지 면으로 구성됩니다. 거친 면은 구리박을 기판에 접착하는 데 사용되고, 매끄러운 면은 도금이나 에칭에 사용됩니다. ED 구리박은 가격이 저렴하고 다양한 두께에 적용할 수 있습니다. 그러나 표면 거칠기가 높을수록 도체 손실이 커져 고주파 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

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