Lè frekans segondè/mikwo ond radyo frekans siyal la manje nan Pkb kous, pèt la ki te koze pa kous la tèt li ak materyèl la sikwi pral inevitableman jenere yon sèten kantite chalè. Pi gwo pèt la, pi wo pouvwa a pase nan materyèl PCB la, ak pi gwo chalè a pwodwi. Lè tanperati fonksyònman nan kous la depase valè nominal la, kous la ka lakòz kèk pwoblèm. Pou egzanp, MOT nan paramèt fonksyònman tipik, ki se byen li te ye nan PCB, se tanperati a opere maksimòm. Lè tanperati fonksyònman an depase MOT la, pèfòmans ak fyab sikwi PCB la ap menase. Atravè konbinezon an nan modèl elektwomayetik ak mezi eksperimantal, konprann karakteristik sa yo tèmik nan PCB mikwo ond RF ka ede evite degradasyon pèfòmans sikwi ak degradasyon fyab ki te koze pa tanperati ki wo.

Konprann ki jan pèt ensèsyon rive nan materyèl sikwi ede pi byen dekri faktè enpòtan ki gen rapò ak pèfòmans tèmik sikui PCB wo-frekans yo. Atik sa a pral pran sikwi liy transmisyon microstrip la kòm yon egzanp pou diskite sou konpwomi ki gen rapò ak pèfòmans tèmik kous la. Nan yon sikwi microstrip ak yon estrikti PCB doub-sided, pèt gen ladan pèt dielectric, pèt kondiktè, pèt radyasyon, ak pèt flit. Diferans ki genyen ant eleman pèt diferan yo gwo. Ak kèk eksepsyon, pèt la flit nan sikui PCB segondè-frekans se jeneralman trè ba. Nan atik sa a, depi valè pèt flit la trè ba, li pral inyore pou moman sa a.

Pèt radyasyon

Pèt radyasyon depann de anpil paramèt sikwi tankou frekans fonksyònman, epesè substra sikwi, konstan dyelèktrik PCB (konstan dyelèktrik relatif oswa εr) ak plan konsepsyon. Osi lwen ke plan konsepsyon yo konsène, pèt radyasyon souvan tij nan transfòmasyon enpedans pòv nan kous la oswa diferans nan transmisyon onn elektwomayetik nan kous la. Zòn transfòmasyon enpedans sikwi anjeneral gen ladan zòn siyal manje-nan, pwen enpedans etap, souch ak rezo matche. Konsepsyon sikwi rezonab ka reyalize transfòmasyon enpedans lis, kidonk diminye pèt radyasyon kous la. Natirèlman, li ta dwe reyalize ke gen posiblite pou dezakò enpedans ki mennen nan pèt radyasyon nan nenpòt koòdone nan kous la. Soti nan pwen de vi frekans fonksyònman, anjeneral pi wo frekans lan, se pi gwo pèt radyasyon kous la.

Paramèt materyèl sikwi ki gen rapò ak pèt radyasyon yo se sitou konstan dyelèktrik ak epesè materyèl PCB. Pi epè sikwi a, se pi gwo posiblite pou lakòz pèt radyasyon; pi ba εr nan materyèl PCB la, se pi gwo pèt radyasyon nan kous la. Konplètman peze karakteristik materyèl, yo ka itilize substrats sikwi mens kòm yon fason pou konpanse pèt radyasyon ki te koze pa materyèl sikwi ki ba εr. Enfliyans epesè sikwi substrate ak εr sou pèt radyasyon sikwi se paske li se yon fonksyon ki depann de frekans. Lè epesè substra sikwi a pa depase 20mil ak frekans fonksyònman pi ba pase 20GHz, pèt radyasyon sikwi a ba anpil. Piske pi fò nan modèl sikwi ak frekans mezi nan atik sa a pi ba pase 20GHz, diskisyon an nan atik sa a pral inyore enfliyans nan pèt radyasyon sou chofaj sikwi.

Apre inyore pèt radyasyon ki anba a 20GHz, pèt ensèsyon yon sikwi liy transmisyon mikrostrip sitou gen ladan de pati: pèt dielectric ak pèt kondiktè. Pwopòsyon de la sitou depann sou epesè substra sikwi a. Pou substra mens, pèt kondiktè se eleman prensipal la. Pou plizyè rezon, li difisil jeneralman pou predi pèt kondiktè avèk presizyon. Pou egzanp, brutality sifas yon kondiktè gen yon gwo enfliyans sou karakteristik transmisyon onn elektwomayetik. Brutalizasyon sifas papye kwiv la pa pral sèlman chanje konstan pwopagasyon vag elektwomayetik nan kous mikrostrip la, men tou, ogmante pèt kondiktè sikwi a. Akòz efè po a, enfliyans nan brutality papye kwiv sou pèt kondiktè tou depann de frekans. Figi 1 konpare pèt ensèsyon nan sikui liy transmisyon 50 ohm microstrip ki baze sou diferan epesè PCB, ki se 6.6 mils ak 10 mils, respektivman.

25

Figi 1. Konparezon nan sikui liy transmisyon 50 ohm microstrip ki baze sou materyèl PCB nan epesè diferan

Rezilta mezire ak simulation

Koub nan Figi 1 gen rezilta yo mezire ak rezilta simulation. Rezilta simulation yo jwenn lè w itilize lojisyèl kalkil enpedans mikwo ond MWI-2010 Rogers Corporation. Lojisyèl MWI-2010 la site ekwasyon analyse yo nan papye klasik yo nan domèn modèl liy microstrip. Done tès yo nan Figi 1 yo jwenn pa metòd mezi longè diferans nan yon analizè rezo vektè. Li ka wè nan Fig. 1 ke rezilta yo simulation nan koub la pèt total yo fondamantalman ki konsistan avèk rezilta yo mezire. Li ka wè nan figi a ke pèt kondiktè nan kous la mens (kob la sou bò gòch la koresponn ak yon epesè nan 6.6 mil) se eleman prensipal la nan pèt ensèsyon total la. Kòm epesè kous la ogmante (epesè ki koresponn ak koub la sou bò dwat la se 10mil), pèt la dielectric ak pèt la kondiktè yo gen tandans apwoche, ak de yo ansanm konstitye pèt la ensèsyon total.

Modèl la simulation nan Figi 1 ak paramèt materyèl sikwi yo itilize nan kous aktyèl la se: konstan dyelèktrik 3.66, faktè pèt 0.0037, ak brutality sifas kondiktè kwiv 2.8 um RMS. Lè yo redwi sifas sifas papye kwiv anba menm materyèl sikwi a, pèt kondiktè sikui 6.6 mil ak 10 mil nan Figi 1 yo pral siyifikativman redwi; sepandan, efè a pa evidan pou kous 20 mil la. Figi 2 montre rezilta tès yo nan de materyèl sikwi ak diferan brutality, sètadi Rogers RO4350B ™ estanda sikwi materyèl ki gen gwo brutality ak Rogers RO4350B LoPro ™ sikwi materyèl ki ba.

Figi 2 montre avantaj ki genyen nan lè l sèvi avèk yon substrate sifas papye lis kwiv pou trete sikui microstrip. Pou substra mens, itilize nan papye kòb kwiv mete lis ka siyifikativman diminye pèt la ensèsyon. Pou substra a 6.6mil, pèt ensèsyon an redwi pa 0.3 dB nan 20GHz akòz itilizasyon papye kwiv lis; se substra a 10mil redwi pa 0.22 dB nan 20GHz; ak substra a 20mil, pèt ensèsyon an sèlman redwi pa 0.11 dB.

Jan yo montre nan Figi 1 ak Figi 2, pi mens substra sikwi a, pi wo pèt ensèsyon kous la. Sa vle di ke lè kous la manje ak yon sèten kantite pouvwa RF mikwo ond, pi mens sikwi a ap jenere plis chalè. Lè w byen peze pwoblèm nan chofaj sikwi, sou yon bò, yon kous mens jenere plis chalè pase yon kous epè nan nivo pouvwa segondè, men nan lòt men an, yon kous mens ka jwenn koule chalè pi efikas nan koule chalè a. Kenbe tanperati a relativman ba.

Yo nan lòd yo rezoud pwoblèm nan chofaj nan kous la, sikwi ideyal la mens ta dwe gen karakteristik sa yo: faktè pèt ki ba nan materyèl la sikwi, lis sifas kòb kwiv mete mens, ba εr ak segondè konduktiviti tèmik. Konpare ak materyèl la sikwi nan εr segondè, lajè a kondiktè nan menm enpedans la jwenn anba kondisyon an nan εr ki ba ka pi gwo, ki se benefisye diminye pèt la kondiktè nan kous la. Soti nan pèspektiv nan dissipation chalè sikwi, byenke pifò substra sikwi PCB segondè-frekans gen trè pòv konduktiviti tèmik relatif nan kondiktè, konduktiviti nan tèmik nan materyèl sikwi se toujou yon paramèt trè enpòtan.

Yon anpil nan diskisyon sou konduktiviti nan tèmik nan substra sikwi yo te elabore nan atik pi bonè, ak atik sa a pral site kèk rezilta ak enfòmasyon ki soti nan atik pi bonè. Pou egzanp, ekwasyon sa a ak Figi 3 yo itil pou konprann faktè ki gen rapò ak pèfòmans tèmik materyèl sikwi PCB yo. Nan ekwasyon an, k se konduktiviti tèmik (W/m/K), A se zòn nan, TH se tanperati sous chalè a, TC se tanperati sous frèt la, ak L se distans ki genyen ant sous chalè a ak sous frèt la.