Kõrgsagedusplaadi määratlus
Kõrgsageduslik PCB, tuntud ka kui kõrgsageduslik trükkplaat, on spetsiaalselt loodud trükkplaat, mis suudab töödelda ja edastada kõrgsageduslikke signaale. Seda tüüpi trükkplaadid peavad projekteerimisel ja valmistamisel arvestama mitme teguriga, et tagada signaalide terviklikkus ja usaldusväärsus kiirel edastamisel. Kõrgsagedusplaadi määratlus on järgmine:
Sagedusvahemik: Üldiselt võib kõrgsagedusplaati määratleda kui PCB trükkplaati, mille sagedus on üle 1 GHz. Seda kasutatakse peamiselt PCBde jaoks kõrgsageduslikes (sagedus suurem kui 3{6}}0 MHz või lainepikkus alla 1 meetri) ja mikrolaineahju (sagedus üle 3 GHz või lainepikkus alla 0,1 meetri) väljades.
Materjalivalik: kõrgsagedusplaadid on tavaliselt valmistatud spetsiifilistest materjalidest, nagu Rogers, Taconic, Isola, F4B, TP-2 jne. Nendel materjalidel on kõrged dielektrilised konstandid ja madalad kadutegurid, mistõttu need sobivad kasutamiseks kõrgel tasemel sagedusside ja mikrolaineväljad.
Jõudlusnäitajad: Kõrgsageduslike ahelate nahaefekti tõttu peavad kõrgsagedusplaatidel olema head dielektrilised omadused, et tagada kõrgsageduslike komponentide tõhus edastamine ja vähendada signaali sumbumist. Lisaks peavad kõrgsagedusplaatidel olema ka kõrge täpsus, kõrge stabiilsus ja hea soojuse hajumise jõudlus.
1.2 Kõrgsagedusplaadi kasutusalad
Sideseadmed: traadita tugijaamad, satelliitsideseadmed, antennisüsteemid, filtrid jne vajavad kiire andmeedastuse ja stabiilse side toetamiseks kõrgsagedusplaate. Autode elektroonika: autode meelelahutussüsteemides, navigatsioonisüsteemides, täiustatud juhiabisüsteemides (ADAS) ja auto kokkupõrke vältimise radaris jne kasutage keeruliste elektrooniliste juhtimisfunktsioonide saavutamiseks kõrgsagedusplaate. Meditsiiniseadmed: diagnostika- ja raviseadmed, mis kasutavad kõrgsagedusplaate täpsete meditsiiniliste andmete ja kujutiste edastamiseks. Lennundus- ja sõjalised valdkonnad: õhu- ja maaradarisüsteemid, millimeeterlainete rakendused jne, mis kasutavad kõrgsagedusplaatide kõrget temperatuurikindlust, korrosioonikindlust ja kõrgeid isolatsiooniomadusi. Tarbeelektroonika: nutikad kodud, kantavad seadmed, televiisorid, mobiiltelefonid, kaamerad jne kasutavad kiirema andmetöötluse ja -edastuse saavutamiseks kõrgsagedusplaate. Tööstuslik juhtimine: instrumendid, arvestid, tööstusautomaatika side jne nõuavad signaali edastamise kiiruse ja stabiilsuse tagamiseks kõrgsagedusplaate. Raadiosagedustuvastus (RFID): kõrgsagedusplaatide kasutamine siltides ja lugejates andmete kiire lugemise ja kirjutamise saavutamiseks. Otseülekande satelliit: kasutab kõrgsageduslike signaalide töötlemiseks kõrgsagedusplaate. Mikrolaine link: E-riba punkt-punkti mikrolaineühendus ja muud rakendused nõuavad madala kadudega kõrgsagedusplaate, et vähendada signaali sumbumist edastamise ajal. Serverid ja andmekeskused: pilvandmetöötluse ja suurandmete arenedes kasvab ka nõudlus serverites ja andmekeskustes kasutatavate kõrgsagedusplaatide järele.
2, kõrgsagedusplaadi materjali omadused
2.1 Dielektriline konstant ja dielektriline kadu
2.1.1 Dielektriline konstant (Dk)
Dielektriline konstant on füüsikaline suurus, mis kirjeldab materjali võimet salvestada laenguid elektriväljas. Kõrgsageduslike plaatide puhul mõjutab selle dielektrilise konstandi suurus otseselt signaalide edastuskiirust ja kvaliteeti.
Iseloomulik analüüs:
Väike ja stabiilne: kõrgsagedusplaadi substraadi dielektriline konstant peab olema väike ja stabiilne. Üldiselt võib öelda, et mida väiksem on dielektriline konstant, seda parem. Seda seetõttu, et signaali edastuskiirus on pöördvõrdeline materjali dielektrilise konstandi ruutjuurega ja kõrge dielektriline konstant võib kergesti põhjustada signaali edastamise viivitusi.
Sagedussõltuvus: dielektriline konstant võib sagedusega muutuda. Näiteks Rogersi RO4350B kõrgsagedusplaat mõõtis sagedusel 10 GHz dielektrilise konstandi väärtuseks 3,48, samas kui sagedusel 24 GHz vähenes dielektriline konstant veidi 3,47-ni.
Materjali valik: Kõrgsageduslike signaalide edastamisnõuete täitmiseks valitakse tavaliselt madala dielektrilise konstandiga kõrgsagedusplaadi materjalid, näiteks polütetrafluoroetüleenist (PTFE) termoplastsed materjalid ja süsivesinikvaigust (PCH) termoreaktiivsed materjalid.