Il-kostanti dielettrika (Dk) u l-fattur ta 'telf (Df) ta' bordijiet ta 'ċirkwiti stampati ta' frekwenza għolja huma l-parametri ewlenin li jiddeterminaw il-kwalità tat-trażmissjoni tas-sinjali ta 'frekwenza għolja. Bosta parametri nominali tal-manifatturi għandhom problemi bħal kundizzjonijiet ta 'ttestjar opaki u tikkettjar falz, li jistgħu faċilment iwasslu għal nases fid-disinn u l-produzzjoni attwali. Hawn taħt, aħna se niġbru fil-qosor il-punti ewlenin ta 'għarfien prattiku ta' dawn iż-żewġ parametri biex jgħinuk tevita nases tal-parametri.
Definizzjoni Bażika u Terminoloġija Komuni għall-Industrija
Kostanti dielettrika (Dk/ε r): tikkaratterizza l-abbiltà tas-sottostrat tal-pcb li jaħżen piżijiet f'kamp elettriku. Fl-inġinerija, tirreferi għall-kostanti dielettrika relattiva (valur tal-vakwu ta '1), li hija proprjetà intrinsika mingħajr dimensjoni.
Fattur ta 'telf (Df/tan δ): Jirreferi għall-proporzjon ta' enerġija elettrika kkonvertita f'enerġija termali għal kull unità ta 'ħin minn sottostrat taħt kampi elettriċi li jalternaw ta' frekwenza għolja, magħrufa wkoll bħala t-tanġent tat-telf dielettriku.
L-aktar nassa tal-parametri faċilment injorata
It-test nuqqas ta 'qbil fil-frekwenza: Id-Dk ta' fr4 ordinarju normalment jitkejjel bi frekwenza baxxa ta '1MHz, filwaqt li bordijiet ta' ċirkwiti stampati ta 'frekwenza għolja jeħtieġu mill-inqas 10GHz (X-band) ta' data mkejla, u parametri ta 'frekwenza baxxa ma jistgħux jirrappreżentaw prestazzjoni ta' xena ta 'frekwenza għolja għal kollox.
Immarkar virtwali ta 'tolleranza nominali: Id-differenza tal-lott Dk ta' fr4 ordinarju tista 'tilħaq ± 0.2, filwaqt li t-tolleranza Dk ta' materjali kwalifikati ta 'frekwenza għolja għandha tkun ikkontrollata fi ħdan ± 0.02. It-tolleranza tal-immarkar virtwali tikkawża direttament devjazzjoni tal-impedenza attwali ta '5-10 Ω, li taqbeż ir-rekwiżit ta' tolleranza ta '± 2% għal ċirkwiti RF.
Ħabi ta' l-istabbiltà ambjentali: Ħafna materjali ta' frekwenza għolja bi prezz baxx-ma jittikkettjawx il-koeffiċjent tat-temperatura kostanti dielettrika τ Dk. F'xenarji ta' barra li jvarjaw minn -40 grad sa+85 grad , Dk jinbidel b'mod sinifikanti b'deriva fit-temperatura, li tikkawża direttament drift ta 'impedenza u nuqqas ta' tqabbil tas-sinjal.
L-influwenza ta 'l-umdità mhix spjegata: meta r-rata ta' assorbiment ta 'l-ilma tas-sottostrat tkun għolja wisq, Dk se tiżdied b'mod sinifikanti wara l-assorbiment ta' l-ilma, Df se tiddeterjora b'mod sinkroniku, u t-telf tas-sinjal f'ambjenti umdi se jaqbeż ħafna l-valur nominali.
L-impatt ewlieni ta 'żewġ parametri fuq il-prestazzjoni taċ-ċirkwit
Kostanti dielettrika (Dk):
Id-determinazzjoni diretta tal-veloċità tat-trażmissjoni tas-sinjal, iktar ma jkun baxx id-Dk, iżgħar ikun id-dewmien tal-propagazzjoni tas-sinjal, u aktar mgħaġġla tkun il-veloċità tat-trażmissjoni.
Huwa l-parametru tal-input tal-qalba għas-simulazzjoni tal-impedenza, u d-devjazzjoni Dk tista 'twassal direttament għall-falliment ta' disinji standard tal-impedenza bħal 50 Ω/100 Ω, li tikkawża riflessjoni tas-sinjal.
Fattur tat-telf (Df):
Id-determinazzjoni diretta tat-telf ta 'inserzjoni ta' sinjali ta 'frekwenza għolja, fil-medda ta' frekwenza 'l fuq minn 10GHz, it-telf għal kull pulzier ta' fr4 ordinarju jista 'jilħaq 1-2dB, u materjali ta' frekwenza għolja ta 'kwalità għolja jistgħu jiġu kkontrollati fi żmien 0.2dB.
Df Eċċessiv jista 'jirriżulta f'enerġija moħlija fit-tarf tat-trażmissjoni u inabbiltà li jiddemodulaw sinjali dgħajfa fit-tarf li jirċievi, li jnaqqas direttament id-distanza tal-komunikazzjoni u s-sensittività ta' skoperta tar-radar.
Referenza ta 'parametru tipiku għal folja tal-metall ta' frekwenza għolja mainstream
| sistema materjali | Valur Dk tipiku (10GHz) | Valur Df tipiku (10GHz) | Xenarji applikabbli ewlenin |
|---|---|---|---|
| Ordinarju FR-4 | 4.2~4.6 | ~0.02 | Ċirkwiti diġitali b'veloċità baxxa taħt 1GHz |
| Serje tar-reżina tal-idroġenu tal-karbonju | 3.2~3.7 | 0.003~0.008 | Stazzjon bażi 5G, modulu ottiku ta'-veloċità għolja |
| Serje RO4000 | 3.48~3.66 | 0.002~0.0037 | Amplifikatur RF, radar tal-karozzi |
| Serje modifikati PTFE | 2.2~2.6 | 0.001~0.003 | Mewġa millimetrika, komunikazzjoni bis-satellita, radar militari |
Metodi ta' ttestjar awtorevoli komunement użati fl-industrija
Id-Dk u Df tal-bord taċ-ċirkwit stampat ta 'frekwenza għolja ma jistgħux jiġu ttestjati bl-użu tal-metodu Q-tabella ta' fr4 ordinarju. Il-metodu ta 'reżonanza tal-linja tal-istrixxa użat b'mod komuni fl-industrija huwa li titkejjel il-frekwenza reżonanti tar-resonatur tal-linja tal-istrixxa bl-użu ta' analizzatur tan-netwerk tal-vettur biex taqleb Dk, u tkejjel il-valur tal-fattur Q tal-kwalità biex tinqaleb Df. Ir-riżultati huma eqreb lejn l-istat tax-xogħol attwali tal-pcb.