Nuair a thèid an comharra tricead rèidio tricead / microwave a thoirt a-steach don PCB cuairteachadh, bidh an call a dh ’adhbhraicheas a’ chuairt fhèin agus an stuth cuairteachaidh gu cinnteach a ’gineadh beagan teas. Mar as motha an call, is ann as àirde an cumhachd a bhios a ’dol tron ​​stuth PCB, agus mar as motha an teas a thèid a chruthachadh. Nuair a tha teòthachd obrachaidh a ’chuairt nas àirde na an luach a tha air a mheas, faodaidh an cuairteachadh cuid de dhuilgheadasan adhbhrachadh. Mar eisimpleir, is e am paramadair obrachaidh àbhaisteach MOT, a tha aithnichte ann am PCBan, an teòthachd obrachaidh as àirde. Nuair a bhios an teòthachd obrachaidh nas àirde na MOT, bidh coileanadh agus earbsachd a ’chuairt PCB ann an cunnart. Tro bhith a ’cothlamadh de mhodaladh electromagnetic agus tomhas deuchainneach, faodaidh tuigse air feartan teirmeach PCBs microwave RF cuideachadh le bhith a’ seachnadh truailleadh dèanadais cuairteachaidh agus truailleadh earbsachd air adhbhrachadh le teòthachd àrd.

Tha a bhith a ’tuigsinn mar a tha call cuir a-steach a’ tachairt ann an stuthan cuairteachaidh a ’cuideachadh le bhith a’ toirt cunntas nas fheàrr air na factaran cudromach co-cheangailte ri coileanadh teirmeach cuairtean PCB àrd-tricead. Gabhaidh an artaigil seo an cuairteachadh loidhne tar-chuir microstrip mar eisimpleir gus beachdachadh air na buannachdan co-cheangailte ri coileanadh teirmeach a ’chuairt. Ann an cuairteachadh microstrip le structar PCB le dà thaobh, tha call a ’toirt a-steach call dielectric, call stiùiriche, call rèididheachd, agus call aodion. Tha an eadar-dhealachadh eadar na diofar phàirtean call mòr. Le beagan ach a-mhàin, tha call aodion de chuairtean PCB àrd-tricead glè ìosal. San artaigil seo, leis gu bheil luach call aoidionachd gu math ìosal, cha tèid mothachadh dha aig an àm seo.

Call rèididheachd

Tha call rèididheachd an urra ri mòran de pharaimearan cuairteachaidh leithid tricead obrachaidh, tighead substrate cuairteachaidh, seasmhach dielectric PCB (seasmhach dielectric càirdeach no εr) agus plana dealbhaidh. A thaobh sgeamaichean dealbhaidh, bidh call rèididheachd gu tric a ’tighinn bho dhroch chruth-atharrachadh bacadh sa chuairt no eadar-dhealachaidhean ann an sgaoileadh tonnan electromagnetic sa chuairt. Mar as trice bidh àite cruth-atharrachadh bacadh cuairteachaidh a ’toirt a-steach àite cuir a-steach comharran, puing bacadh ceum, stub agus lìonra maidsidh. Faodaidh dealbhadh cuairteachaidh reusanta cruth-atharrachadh rèidh de bhacadh a thoirt gu buil, agus mar sin a ’lughdachadh call rèididheachd a’ chuairt. Gu dearbh, bu chòir a thoirt gu buil gu bheil e comasach mì-chothromachadh impedance a bhith a ’leantainn gu call rèididheachd aig eadar-aghaidh sam bith den chuairt. Bho thaobh tricead obrachaidh, mar as trice mar as àirde am tricead, is ann as motha a bhios call rèididheachd na cuairt.

Tha na paramadairean de stuthan cuairteachaidh co-cheangailte ri call rèididheachd sa mhòr-chuid seasmhach dielectric agus tiugh stuth PCB. Mar as tiugh an t-substrate cuairteachaidh, is ann as motha a tha e comasach call rèididheachd adhbhrachadh; mar as ìsle εr an stuth PCB, is ann as motha a bhios call rèididheachd na cuairt. A ’tomhas feartan stuthan gu h-iomlan, faodar cleachdadh fo-stratan cuairteachaidh tana a chleachdadh mar dhòigh air call rèididheachd adhbhrachadh le stuthan cuairteachaidh ìosal. Tha buaidh tighead substrate cuairteachaidh agus εr air call rèididheachd cuairteachaidh air sgàth gu bheil e na ghnìomh a tha an urra ri tricead. Nuair nach eil tiugh an t-substrate cuairteachaidh nas àirde na 20mil agus tha an tricead obrachaidh nas ìsle na 20GHz, tha call rèididheachd a ’chuairt gu math ìosal. Leis gu bheil a ’mhòr-chuid de mhodalan cuairteachaidh agus tricead tomhais san artaigil seo nas ìsle na 20GHz, bidh an deasbad san artaigil seo a’ seachnadh buaidh call rèididheachd air teasachadh cuairteachaidh.

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

Toraidhean air an tomhas agus air an samhlachadh

Tha an lùb ann am Figear 1 a ’toirt a-steach toraidhean tomhais agus toraidhean atharrais. Gheibhear toraidhean an atharrais le bhith a ’cleachdadh bathar-bog àireamhachaidh impedance microwave Rogers Corporation 2010 aig Rogers Corporation. Tha bathar-bog MWI-2010 a ’togail às na co-aontaran anailis anns na pàipearan clasaigeach ann an raon modaladh loidhne microstrip. Tha an dàta deuchainn ann am Figear 1 air fhaighinn leis an dòigh tomhais faid eadar-dhealaichte de anailisiche lìonra vector. Chithear bho Fig. 1 gu bheil toraidhean atharrais an lùb call iomlan gu bunaiteach co-chòrdail ris na toraidhean tomhais. Chìthear bhon fhigear gu bheil call stiùiriche a ’chuairt nas taine (tha an lùb air an taobh chlì a’ freagairt ri tiugh de 6.6 mil) na phrìomh phàirt den chall cuir a-steach iomlan. Mar a tha an tighead cuairteachaidh ag àrdachadh (is e an tighead a tha co-ionann ris an lùb air an làimh dheis 10mil), tha an call dielectric agus call an stiùiriche a ’tighinn faisg, agus tha an dithis còmhla a’ dèanamh suas an call cuir a-steach iomlan.

Is e am modail atharrais ann am Figear 1 agus na paramadairean stuthan cuairteachaidh a thathar a ’cleachdadh anns a’ chuairt fhìor: seasmhach dielectric 3.66, factar call 0.0037, agus garbhachd uachdar stiùiriche copair 2.8 um RMS. Nuair a thèid garbhachd uachdar na foil copair fon aon stuth cuairteachaidh a lughdachadh, thèid call stiùiriche nan cuairtean 6.6 mil agus 10 mil ann am Figear 1 a lùghdachadh gu mòr; ge-tà, chan eil a ’bhuaidh follaiseach airson a’ chuairt 20 mil. Tha Figear 2 a ’sealltainn toraidhean deuchainn dà stuth cuairteachaidh le garbh eadar-dhealaichte, is e sin stuth cuairteachaidh àbhaisteach Rogers RO4350B ™ le garbh àrd agus stuth cuairteachaidh Rogers RO4350B LoPro ™ le garbh ìosal.

Mar a chithear ann am Figear 1 agus Figear 2, mar as taine an t-substrate cuairteachaidh, is ann as àirde a thèid an cuir a-steach don chuairt. Tha seo a ’ciallachadh nuair a thèid an cuairteachadh a bhiathadh le tomhas de chumhachd RF microwave, is ann nas taine a bhios an cuairteachadh a’ gineadh barrachd teas. Nuair a bhios cuideam cuimseach ann an teasachadh cuairteachaidh, air an aon làimh, bidh cuairt nas taine a ’gineadh barrachd teas na cuairt thiugh aig ìrean cumhachd àrd, ach air an làimh eile, faodaidh cuairt nas taine sruthadh teas nas èifeachdaiche fhaighinn tron ​​sinc teas. Cùm an teòthachd an ìre mhath ìosal.

Gus fuasgladh fhaighinn air duilgheadas teasachaidh a ’chuairt, bu chòir na feartan a leanas a bhith aig a’ chuairt tana tana: feart call ìosal den stuth cuairteachaidh, uachdar tana copar rèidh, εr ìosal agus giùlan teirmeach àrd. An coimeas ris an stuth cuairteachaidh àrd εr, faodaidh leud an stiùiriche den aon bhacadh a gheibhear fo chumhachan εr ìosal a bhith nas motha, a tha buannachdail gus call stiùiriche a ’chuairt a lughdachadh. Bho shealladh sgaoileadh teas cuairteachaidh, ged a tha seoltachd teirmeach glè ìosal aig a ’mhòr-chuid de shubstridean cuairteachaidh PCB àrd an coimeas ri luchd-stiùiridh, tha seoltachd teirmeach stuthan cuairteachaidh fhathast na paramadair glè chudromach.

Chaidh mòran de chòmhraidhean mu ghiùlan teirmeach fo-stratan cuairteachaidh a mhìneachadh ann an artaigilean roimhe, agus bidh an artaigil seo a ’togail cuid de thoraidhean agus fiosrachadh bho artaigilean roimhe. Mar eisimpleir, tha an co-aontar a leanas agus Figear 3 feumail gus tuigse fhaighinn air na factaran co-cheangailte ri coileanadh teirmeach stuthan cuairteachaidh PCB. Anns a ’cho-aontar, is e k an seoltachd teirmeach (W / m / K), is e A an sgìre, is e TH teothachd an stòr teas, is e TC teothachd an stòr fuar, agus is e L an astar eadar an stòr teas agus an stòr fuar.