ከፍተኛ ድግግሞሽ/ማይክሮዌቭ የሬዲዮ ፍሪኩዌንሲ ምልክት ወደ ውስጥ ሲገባ ዲስትሪከት ወረዳ, በወረዳው በራሱ እና በወረዳው ቁሳቁስ ምክንያት የሚደርሰው ኪሳራ የተወሰነ የሙቀት መጠን ማመንጨቱ የማይቀር ነው. ከፍተኛ ኪሳራ, በ PCB ቁሳቁስ ውስጥ የሚያልፍ ሃይል ከፍ ያለ ነው, እና ከፍተኛ ሙቀት ይፈጥራል. የወረዳው የአሠራር ሙቀት ከተገመተው እሴት በላይ ሲያልፍ ወረዳው አንዳንድ ችግሮች ሊያስከትል ይችላል. ለምሳሌ በፒሲቢዎች ውስጥ የሚታወቀው የተለመደው የአሠራር መለኪያ MOT ከፍተኛው የሙቀት መጠን ነው. የሥራው ሙቀት ከ MOT ሲበልጥ, የ PCB ወረዳ አፈፃፀም እና አስተማማኝነት አደጋ ላይ ይጥላል. የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞዴሊንግ እና የሙከራ ልኬቶችን በማጣመር የ RF ማይክሮዌቭ ፒሲቢዎች የሙቀት ባህሪያትን መረዳቱ በከፍተኛ ሙቀት ምክንያት የሚፈጠረውን የአስተማማኝነት ውድቀትን ለማስወገድ ይረዳል።

በወረዳ ማቴሪያሎች ውስጥ የማስገባት መጥፋት እንዴት እንደሚከሰት መረዳቱ ከከፍተኛ-ድግግሞሽ PCB ወረዳዎች የሙቀት አፈፃፀም ጋር የተያያዙትን ጠቃሚ ነገሮች በተሻለ ሁኔታ ለመግለጽ ይረዳል። ይህ ጽሁፍ የወረዳውን የሙቀት አፈፃፀም በተመለከተ ስላለው የንግድ ልውውጥ ለመወያየት የማይክሮስትሪፕ ማስተላለፊያ መስመር ዑደትን እንደ ምሳሌ ይወስዳል። ባለ ሁለት ጎን PCB መዋቅር ባለው በማይክሮስትሪፕ ወረዳ ውስጥ፣ ኪሣራዎቹ የዲኤሌክትሪክ መጥፋት፣ የኦርኬስትራ መጥፋት፣ የጨረር መጥፋት እና የፍሳሽ መጥፋትን ያካትታሉ። በተለያዩ የኪሳራ ክፍሎች መካከል ያለው ልዩነት ትልቅ ነው. ከጥቂቶች በስተቀር፣ የከፍተኛ-ድግግሞሽ PCB ወረዳዎች መፍሰስ መጥፋት በአጠቃላይ በጣም ዝቅተኛ ነው። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ, የፍሳሽ ኪሳራ ዋጋ በጣም ዝቅተኛ ስለሆነ, ለጊዜው ችላ ይባላል.

የጨረር መጥፋት

የጨረር መጥፋት እንደ የክወና ድግግሞሽ, የወረዳ substrate ውፍረት, PCB dielectric ቋሚ (አንጻራዊ dielectric ቋሚ ወይም εr) እና ንድፍ ዕቅድ እንደ ብዙ የወረዳ መለኪያዎች ላይ ይወሰናል. የንድፍ እቅዶችን በተመለከተ ፣ የጨረር መጥፋት ብዙውን ጊዜ የሚከሰተው በወረዳው ውስጥ ካለው ደካማ የኢምፔዳንስ ለውጥ ወይም በወረዳው ውስጥ ካለው የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ልዩነት ነው። የወረዳ impedance ትራንስፎርሜሽን አካባቢ ብዙውን ጊዜ የሲግናል መጋቢ አካባቢን፣ የእርምጃ መከላከያ ነጥብን፣ ግትር እና ተዛማጅ አውታረ መረብን ያካትታል። ምክንያታዊ የወረዳ ንድፍ ለስላሳ impedance ትራንስፎርሜሽን መገንዘብ ይችላል, በዚህም የወረዳ ያለውን የጨረር ኪሳራ ይቀንሳል. እርግጥ ነው, በማንኛውም የወረዳ በይነገጽ ላይ የጨረር መጥፋት ሊያስከትል የሚችል የ impedance አለመመጣጠን እድል እንዳለ መገንዘብ አለበት. ከኦፕሬቲንግ ድግግሞሽ እይታ አንጻር ሲታይ, ብዙውን ጊዜ ድግግሞሹን ከፍ ያደርገዋል, የወረዳው የጨረር መጥፋት ይበልጣል.

ከጨረር መጥፋት ጋር የተያያዙ የወረዳ ቁሳቁሶች መለኪያዎች በዋናነት ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ እና የ PCB ቁሳቁስ ውፍረት ናቸው። የወረዳ substrate ወፍራም, የበለጠ የጨረር ኪሳራ ሊያስከትል የሚችልበት አጋጣሚ; የ PCB ቁሳቁስ ዝቅተኛ εr, የወረዳው የጨረር መጥፋት የበለጠ ይሆናል. አጠቃላይ የቁሳቁስ ባህሪያትን በመመዘን የቀጭን ሰርክሪት ንኡስ ንጣፎችን መጠቀም በዝቅተኛ የ εr ወረዳ ቁሳቁሶች የሚፈጠረውን የጨረር ብክነት ለማካካስ እንደ መንገድ መጠቀም ይቻላል። የወረዳ substrate ውፍረት እና εr በወረዳ ጨረር መጥፋት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ድግግሞሽ ጥገኛ ተግባር ስለሆነ ነው። የወረዳው ንጣፍ ውፍረት ከ 20ሚል ያልበለጠ እና የክወና ድግግሞሽ ከ 20GHz በታች ከሆነ የጨረር መጥፋት በጣም ዝቅተኛ ነው። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያሉት አብዛኛዎቹ የወረዳ ሞዴሊንግ እና የመለኪያ ድግግሞሾች ከ 20GHz በታች ስለሆኑ በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያለው ውይይት በወረዳ ማሞቂያ ላይ የጨረር ብክነትን ተጽዕኖ ችላ ይላል።

After ignoring the radiation loss below 20GHz, the insertion loss of a microstrip transmission line circuit mainly includes two parts: dielectric loss and conductor loss. The proportion of the two mainly depends on the thickness of the circuit substrate. For thinner substrates, conductor loss is the main component. For many reasons, it is generally difficult to accurately predict conductor loss. For example, the surface roughness of a conductor has a huge influence on the transmission characteristics of electromagnetic waves. The surface roughness of copper foil will not only change the electromagnetic wave propagation constant of the microstrip circuit, but also increase the conductor loss of the circuit. Due to the skin effect, the influence of copper foil roughness on conductor loss is also frequency-dependent. Figure 1 compares the insertion loss of 50 ohm microstrip transmission line circuits based on different PCB thicknesses, which are 6.6 mils and 10 mils, respectively

የተለኩ እና የተስተካከሉ ውጤቶች

በስእል 1 ያለው ኩርባ የሚለካውን ውጤት እና የማስመሰል ውጤቶችን ይዟል። የማስመሰል ውጤቶቹ የሚገኙት የሮጀርስ ኮርፖሬሽን MWI-2010 ማይክሮዌቭ ኢምፔዳንስ ስሌት ሶፍትዌርን በመጠቀም ነው። የ MWI-2010 ሶፍትዌር በማይክሮስትሪፕ መስመር ሞዴሊንግ መስክ በጥንታዊ ወረቀቶች ውስጥ የትንታኔ እኩልታዎችን ይጠቅሳል። በስእል 1 ላይ ያለው የፈተና መረጃ የሚገኘው በቬክተር ኔትወርክ ተንታኝ ልዩነት ርዝመት መለኪያ ዘዴ ነው። የጠቅላላው የኪሳራ ኩርባ የማስመሰል ውጤቶች በመሠረቱ ከተለካው ውጤት ጋር የሚጣጣሙ መሆናቸውን በስእል 1 ላይ ማየት ይቻላል. ከሥዕሉ ላይ እንደሚታየው የቀጭኑ ዑደት (በግራ በኩል ያለው ኩርባ ከ 6.6 ሚሊ ሜትር ውፍረት ጋር ይዛመዳል) የጠቅላላው የማስገባት ኪሳራ ዋና አካል ነው. የወረዳው ውፍረት እየጨመረ ሲሄድ (በስተቀኝ ካለው ከርቭ ጋር የሚዛመደው ውፍረት 10ሚል ነው) የዲኤሌክትሪክ መጥፋት እና የኮንዳክተሩ መጥፋት ወደ መቅረብ ይቀናቸዋል፣ እና ሁለቱ በአንድ ላይ አጠቃላይ የማስገቢያ ኪሳራ ይመሰርታሉ።

በስእል 1 ውስጥ ያለው የማስመሰል ሞዴል እና በእውነተኛው ዑደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የወረዳ ማቴሪያሎች መመዘኛዎች-ዲኤሌክትሪክ ቋሚ 3.66 ፣ የመጥፋት ሁኔታ 0.0037 ፣ እና የመዳብ መሪ ወለል ሸካራነት 2.8 um RMS ናቸው። በተመሳሳዩ የወረዳ ቁሳቁስ ስር ያለው የመዳብ ፎይል ወለል ውፍረት ሲቀንስ ፣ በስእል 6.6 ውስጥ ያለው የ 10 ማይል እና የ 1 ማይል ወረዳዎች መጥፋት በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል ። ይሁን እንጂ ውጤቱ ለ 20 ሚሊ ሜትር ዑደት ግልጽ አይደለም. ምስል 2 የተለያየ ሸካራነት ያላቸውን የሁለት የወረዳ ቁሶች የፈተና ውጤቶች ማለትም ሮጀርስ RO4350B™ ስታንዳርድ ሰርክ ማቴሪያል ከከፍተኛ ሸካራነት እና ከሮጀርስ RO4350B LoPro ™ ወረዳ ቁሳቁስ ዝቅተኛ ሸካራነት ያሳያል።

በስእል 1 እና ስእል 2 ላይ እንደሚታየው, የወረዳ substrate ያለውን ቀጭን, የወረዳ ያለውን የማስገባት ኪሳራ ከፍ ያለ ነው. ይህ ማለት ወረዳው በተወሰነ መጠን የ RF ማይክሮዌቭ ሃይል ሲመገብ, ቀጭኑ ወረዳው የበለጠ ሙቀት ይፈጥራል. የወረዳውን ማሞቂያ ጉዳይ በሰፊው በሚመዘንበት ጊዜ፣ በአንድ በኩል፣ ቀጫጭን ሰርኩዌር ከፍተኛ ሙቀት ካለው ወፍራም ወረዳ የበለጠ ሙቀትን ያመነጫል፣ በሌላ በኩል ግን ቀጫጭን ወረዳ በሙቀት መስጫ ገንዳው በኩል የበለጠ ውጤታማ የሆነ የሙቀት ፍሰት ማግኘት ይችላል። የሙቀት መጠኑን በአንፃራዊነት ዝቅተኛ ያድርጉት።

የወረዳውን የማሞቂያ ችግር ለመፍታት ተስማሚው ቀጭን ዑደት የሚከተሉትን ባህሪያት ሊኖረው ይገባል-የወረቀቱ ቁሳቁስ ዝቅተኛ ኪሳራ ፣ ለስላሳ መዳብ ቀጭን ወለል ፣ ዝቅተኛ εr እና ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ። ከፍተኛ εr ያለውን የወረዳ ቁሳዊ ጋር ሲነጻጸር, ዝቅተኛ εr ሁኔታ ስር የሚገኘው ተመሳሳይ impedance መካከል የኦርኬስትራ ስፋት ትልቅ ሊሆን ይችላል, የወረዳ ያለውን የኦርኬስትራ ኪሳራ ለመቀነስ ጠቃሚ ነው. የወረዳ ሙቀት ማባከን አንፃር, አብዛኞቹ ከፍተኛ-ድግግሞሽ PCB የወረዳ substrates conductors አንጻራዊ በጣም ደካማ አማቂ conductivity ያላቸው ቢሆንም, የወረዳ ቁሳቁሶች አማቂ conductivity አሁንም በጣም አስፈላጊ መለኪያ ነው.

በቀደሙት መጣጥፎች ውስጥ ስለ ወረዳዎች የሙቀት አማቂነት ብዙ ውይይቶች ተብራርተዋል ፣ እና ይህ ጽሑፍ ቀደም ባሉት ጽሑፎች የተወሰኑ ውጤቶችን እና መረጃዎችን ይጠቅሳል። ለምሳሌ, የሚከተለው እኩልታ እና ምስል 3 ከ PCB የወረዳ ቁሳቁሶች የሙቀት አፈፃፀም ጋር የተያያዙትን ምክንያቶች ለመረዳት ይረዳሉ. በቀመር ውስጥ k የሙቀት ማስተላለፊያ (W/m/K) ነው፣ ሀ አካባቢ፣ TH የሙቀት ምንጭ የሙቀት መጠን፣ TC የቀዝቃዛው ምንጭ የሙቀት መጠን ነው፣ እና L በሙቀት ምንጭ እና መካከል ያለው ርቀት ነው። ቀዝቃዛው ምንጭ.