Substrat PCB manakah yang biasa digunakan dalam reka bentuk antena?

Dalam reka bentuk antena, beberapa jenis substrat PCB biasanya digunakan, masing-masing dengan sifat dielektrik yang berbeza, proses pembuatan dan kesesuaian aplikasi:

FR-4

FR-4 ialah substrat kos efektif yang menawarkan kekuatan mekanikal dan prestasi penebat yang baik, dengan pemalar dielektrik biasa (Dk) antara 4.0 dan 4.5. Ia digunakan secara meluas untuk antena dalam peranti komunikasi wayarles umum, seperti Bluetooth dan antena jarak dekat Wi-Fi. FR-4 amat sesuai untuk aplikasi yang kosnya sensitif dan keperluan prestasi adalah sederhana.

Rogers

Bahan Rogers mempunyai pemalar dielektrik yang lebih rendah dan faktor pelesapan yang rendah, yang membantu mengurangkan kehilangan penghantaran isyarat. Siri Rogers yang berbeza menawarkan pemalar dielektrik dari sekitar 2.2 hingga 10, memenuhi pelbagai keperluan reka bentuk. Ia biasanya digunakan dalam reka bentuk antena frekuensi tinggi seperti antena gelombang milimeter, antena komunikasi satelit dan sistem wayarles lain yang menuntut kualiti isyarat yang tinggi. Model biasa termasuk Rogers 5880, Rogers 3003, Rogers 4350B dan siri rendah Dk Rogers 5880LZ.

Taconic

Substrat takonik juga mempunyai pemalar dielektrik rendah yang membantu mengurangkan kelewatan dan herotan isyarat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi frekuensi tinggi. Pemalar dielektrik model berbeza berbeza-beza, biasanya antara 2 dan 5, menjadikannya ideal untuk gelombang milimeter dan senario frekuensi tinggi yang lain. Model terkenal termasuk TLY-5, diperbuat daripada fabrik kaca tenunan yang sangat ringan, menawarkan kelebihan seperti kestabilan dimensi, faktor pelesapan yang rendah, penyerapan lembapan rendah, kekuatan pengelupasan tinggi kuprum dan pemalar dielektrik yang konsisten. TLY-5 sering digunakan dalam radar automotif, komunikasi satelit/selular, penguat kuasa, LNB, LNA, LNC dan dalam jalur frekuensi seperti Ka, E dan W. RF-35? adalah satu lagi model popular untuk pelbagai reka bentuk frekuensi tinggi.

Substrat PTFE (Polytetrafluoroethylene).

Bahan PTFE mempunyai pemalar dielektrik yang stabil, biasanya antara 2.0 dan 3.0, dengan kehilangan yang sangat rendah, menjadikannya sesuai untuk penghantaran isyarat frekuensi tinggi. PTFE biasanya digunakan dalam reka bentuk antena berketepatan tinggi dan berprestasi tinggi, seperti antena radar, antena aeroangkasa dan litar RF frekuensi tinggi yang lain.

Substrat Berisi Seramik

Substrat ini melaraskan pemalar dielektrik dengan mengubah nisbah pengisi seramik. Mereka mempunyai kekuatan mekanikal dan rintangan haba yang lebih tinggi dan boleh membantu mengurangkan kos sambil mengekalkan prestasi RF yang baik. Substrat yang dipenuhi seramik digunakan secara meluas dalam reka bentuk antena frekuensi sederhana hingga tinggi seperti antena komunikasi 5G dan sesuai untuk antena miniatur di mana saiz dan sasaran prestasi tertentu mesti dipenuhi.

Substrat Wangling

Wangling ialah jenama domestik (Cina) yang menawarkan laminat bersalut tembaga kain gentian kaca PTFE biasa, seperti siri F4BM dan F4BME, serta laminat bersalut tembaga kain gentian kaca PTFE yang dipenuhi seramik, seperti F4BTM dan F4BTME. Siri substrat dielektrik komposit (TP, TF) mereka menawarkan pemalar dielektrik yang boleh dikawal antara 3.0 dan 25, dengan kehilangan pelesapan yang rendah dan hanyutan haba yang rendah. Satu pertimbangan: apabila pengeluar PCB menggunakan bahan Wangling buat kali pertama, masalah proses tertentu mungkin timbul kerana ketidakbiasaan.

Nota Penting untuk Simulasi dan Reka Bentuk:

lKetebalan papan secara amnya hendaklah gandaan kira-kira 0.254?mm. Elakkan menetapkan ketebalan tersuai seperti 0.4?mm, kerana stok PCB yang sepadan mungkin tidak tersedia untuk pembuatan dan pengesahan.

lUntuk papan yang lebih tebal daripada 1.5?mm, pertimbangkan untuk menggunakan bahan Wangling domestik.

lApabila mereka bentuk papan berbilang lapisan, perhatikan dengan teliti pekali pengembangan haba paksi Z substrat (CTE, diukur dalam ppm/°C). Secara amnya, substrat dengan pemalar dielektrik yang lebih rendah mempunyai CTE paksi Z yang lebih tinggi, yang boleh membawa kepada isu semasa pembuatan jika digabungkan dengan bahan lain. Untuk reka bentuk berbilang lapisan, lebih baik menggunakan substrat Dk yang lebih tinggi dengan CTE yang lebih rendah untuk mengurangkan kadar kecacatan.

Jenis Kerajang Tembaga: Digulung lwn Elektrolitik

Pada frekuensi gelombang milimeter, kekasaran permukaan kerajang kuprum memberi kesan ketara kepada kehilangan konduktor saluran penghantaran. Berdasarkan proses pembuatan dan prestasi, kerajang kuprum PCB terbahagi terutamanya kepada dua jenis: Kerajang kuprum Rolled Annealed (RA) dan Kerajang tembaga Electrolytic (ED).

Kerajang Tembaga Digulung Annealed (RA).

Dihasilkan oleh penggulungan berterusan dan pemampatan jongkong kuprum tulen, kerajang RA mempunyai permukaan yang sangat licin dan kekasaran yang sangat rendah, yang menawarkan kekonduksian yang sangat baik. Ia amat sesuai untuk penghantaran isyarat frekuensi tinggi. Walau bagaimanapun, kerajang RA cenderung lebih mahal dan mempunyai had ketebalan tertentu.

Kerajang Kuprum Elektrolitik (ED).

Kerajang tembaga ED dihasilkan dengan penyaduran elektrik, menghasilkan dua sisi: satu licin dan satu kasar. Bahagian yang kasar membantu mengikat kerajang pada substrat, manakala bahagian yang licin digunakan untuk penyaduran atau etsa. Kerajang tembaga ED lebih berpatutan dan meliputi ketebalan yang lebih luas. Walau bagaimanapun, kekasaran permukaannya yang lebih tinggi membawa kepada kehilangan konduktor yang lebih tinggi, menjadikannya kurang sesuai untuk aplikasi frekuensi tinggi.

Penafian: Artikel ini diperoleh daripada internet dan hanya mewakili pandangan peribadi penulis. Ia tidak mencerminkan pandangan Kinghelm atau industri secara keseluruhan. Ia dikongsi di sini semata-mata untuk tujuan penyiaran semula dan perkongsian maklumat. Kami menyokong perlindungan harta intelek — sila nyatakan sumber asal dan pengarang semasa menyiarkan semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk penyingkiran.