នៅពេលដែលសញ្ញាប្រេកង់វិទ្យុ / មីក្រូវ៉េវខ្ពស់ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង PCB សៀគ្វី ការបាត់បង់ដែលបណ្តាលមកពីសៀគ្វីខ្លួនវានិងសម្ភារៈសៀគ្វីនឹងបង្កើតបរិមាណកំដៅជាក់លាក់ដោយជៀសមិនរួច។ ការបាត់បង់កាន់តែច្រើន ថាមពលដែលឆ្លងកាត់សម្ភារៈ PCB កាន់តែខ្ពស់ ហើយកំដៅដែលបង្កើតកាន់តែច្រើន។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការរបស់សៀគ្វីលើសពីតម្លៃដែលបានវាយតម្លៃ សៀគ្វីអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាមួយចំនួន។ ឧទាហរណ៍ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការធម្មតា MOT ដែលត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់នៅក្នុង PCBs គឺជាសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការអតិបរមា។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការលើសពី MOT ដំណើរការនិងភាពជឿជាក់នៃសៀគ្វី PCB នឹងត្រូវបានគំរាមកំហែង។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលគ្នានៃគំរូអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងការវាស់វែងពិសោធន៍ ការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈកម្ដៅនៃ RF microwave PCBs អាចជួយជៀសវាងការរិចរិលនៃដំណើរការសៀគ្វី និងការរិចរិលភាពជឿជាក់ដែលបណ្តាលមកពីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

ការយល់ដឹងពីរបៀបដែលការបាត់បង់ការបញ្ចូលកើតឡើងនៅក្នុងសមា្ភារៈសៀគ្វីជួយឱ្យពណ៌នាកាន់តែប្រសើរឡើងអំពីកត្តាសំខាន់ៗដែលទាក់ទងនឹងដំណើរការកំដៅនៃសៀគ្វី PCB ប្រេកង់ខ្ពស់។ អត្ថបទនេះនឹងលើកយកសៀគ្វីខ្សែបញ្ជូន microstrip ជាឧទាហរណ៍ដើម្បីពិភាក្សាអំពីការដោះដូរដែលទាក់ទងនឹងដំណើរការកម្ដៅនៃសៀគ្វី។ នៅក្នុងសៀគ្វី microstrip ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ PCB ទ្វេភាគី ការខាតបង់រួមមានការបាត់បង់ dielectric ការបាត់បង់ conductor ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្ម និងការបាត់បង់ការលេចធ្លាយ។ ភាពខុសគ្នារវាងសមាសធាតុនៃការបាត់បង់ផ្សេងៗគ្នាគឺមានទំហំធំ។ ជាមួយនឹងករណីលើកលែងមួយចំនួន ការបាត់បង់ការលេចធ្លាយនៃសៀគ្វី PCB ប្រេកង់ខ្ពស់ ជាទូទៅគឺទាបណាស់។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ ដោយសារតម្លៃនៃការបាត់បង់ការលេចធ្លាយគឺទាបណាស់ វានឹងមិនត្រូវបានអើពើសម្រាប់ពេលបច្ចុប្បន្ន។

ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្ម

ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មអាស្រ័យលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រសៀគ្វីជាច្រើនដូចជាប្រេកង់ប្រតិបត្តិការកម្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វី PCB dielectric ថេរ (ថេរ dielectric ទាក់ទងឬεr) និងផែនការរចនា។ តាមគម្រោងការរចនាមានការព្រួយបារម្ភ ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មច្រើនតែកើតចេញពីការផ្លាស់ប្តូរ impedance ខ្សោយនៅក្នុងសៀគ្វី ឬភាពខុសគ្នានៃការបញ្ជូនរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងសៀគ្វី។ តំបន់បំប្លែង impedance សៀគ្វីជាធម្មតារួមបញ្ចូលតំបន់បញ្ជូនសញ្ញា ចំណុច impedance ជំហាន ចំណុចទាញ និងបណ្តាញដែលត្រូវគ្នា។ ការរចនាសៀគ្វីសមហេតុផលអាចដឹងពីការផ្លាស់ប្តូរ impedance ដោយរលូន ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មនៃសៀគ្វី។ ជាការពិតណាស់វាគួរតែត្រូវបានដឹងថាមានលទ្ធភាពនៃភាពមិនស៊ីគ្នានៃ impedance ដែលនាំឱ្យមានការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មនៅចំណុចប្រទាក់ណាមួយនៃសៀគ្វី។ តាមទស្សនៈនៃប្រេកង់ប្រតិបត្តិការជាធម្មតាប្រេកង់កាន់តែខ្ពស់ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មកាន់តែច្រើននៃសៀគ្វី។

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃសម្ភារៈសៀគ្វីដែលទាក់ទងទៅនឹងការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មគឺថេរ dielectric ជាចម្បងនិងកម្រាស់សម្ភារៈ PCB ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វីកាន់តែក្រាស់ លទ្ធភាពនៃការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មកាន់តែធំ។ εr នៃសម្ភារៈ PCB ទាប ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មកាន់តែច្រើននៃសៀគ្វី។ លក្ខណៈសម្ភារៈថ្លឹងថ្លែងយ៉ាងទូលំទូលាយ ការប្រើប្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វីស្តើងអាចត្រូវបានប្រើជាមធ្យោបាយមួយដើម្បីទូទាត់ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មដែលបណ្តាលមកពីសម្ភារៈសៀគ្វីεrទាប។ ឥទ្ធិពលនៃកម្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វី និងεr លើការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មសៀគ្វី គឺដោយសារតែវាជាមុខងារអាស្រ័យប្រេកង់។ នៅពេលដែលកម្រាស់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វីមិនលើសពី 20mil ហើយប្រេកង់ប្រតិបត្តិការគឺទាបជាង 20GHz ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មនៃសៀគ្វីគឺទាបណាស់។ ដោយសារភាពញឹកញាប់នៃគំរូសៀគ្វី និងរង្វាស់នៅក្នុងអត្ថបទនេះគឺទាបជាង 20GHz ការពិភាក្សានៅក្នុងអត្ថបទនេះនឹងព្រងើយកន្តើយចំពោះឥទ្ធិពលនៃការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មលើកំដៅសៀគ្វី។

បន្ទាប់ពីមិនអើពើការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មក្រោម 20GHz ការបាត់បង់ការបញ្ចូលនៃសៀគ្វីខ្សែបញ្ជូន microstrip ភាគច្រើនរួមបញ្ចូលពីរផ្នែក៖ ការបាត់បង់ dielectric និងការបាត់បង់ conductor ។ សមាមាត្រនៃទាំងពីរភាគច្រើនអាស្រ័យលើកម្រាស់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វី។ សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមស្តើង ការបាត់បង់ conductor គឺជាធាតុផ្សំសំខាន់។ សម្រាប់ហេតុផលជាច្រើន ជាទូទៅវាពិបាកក្នុងការទស្សន៍ទាយពីការបាត់បង់ conductor យ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ ឧទាហរណ៍ ភាពរដុបលើផ្ទៃនៃ conductor មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខណៈបញ្ជូននៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ភាពរដុបលើផ្ទៃនៃ foil ទង់ដែងនឹងមិនត្រឹមតែផ្លាស់ប្តូរការសាយភាយនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃសៀគ្វី microstrip ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបង្កើនការបាត់បង់ conductor នៃសៀគ្វីផងដែរ។ ដោយសារឥទ្ធិពលនៃស្បែក ឥទ្ធិពលនៃភាពរដុបនៃបន្ទះទង់ដែងទៅលើការបាត់បង់ conductor ក៏អាស្រ័យលើប្រេកង់ផងដែរ។ រូបភាពទី 1 ប្រៀបធៀបការបាត់បង់ការបញ្ចូលនៃសៀគ្វីខ្សែបញ្ជូន microstrip 50 ohm ដោយផ្អែកលើកម្រាស់ PCB ផ្សេងគ្នាដែលមាន 6.6 mils និង 10 mils រៀងគ្នា។

25

រូបភាពទី 1. ការប្រៀបធៀបសៀគ្វីខ្សែបញ្ជូន microstrip 50 ohm ដោយផ្អែកលើសម្ភារៈ PCB ដែលមានកម្រាស់ខុសៗគ្នា

លទ្ធផលដែលបានវាស់វែង និងក្លែងធ្វើ

ខ្សែកោងក្នុងរូបភាពទី 1 មានលទ្ធផលវាស់វែង និងលទ្ធផលក្លែងធ្វើ។ លទ្ធផល​នៃ​ការ​ក្លែង​ធ្វើ​ត្រូវ​បាន​ទទួល​បាន​ដោយ​ការ​ប្រើ​កម្មវិធី​គណនា​ឧបសគ្គ​មីក្រូវ៉េវ MWI-2010 របស់ Rogers Corporation ។ កម្មវិធី MWI-2010 ដកស្រង់សមីការវិភាគនៅក្នុងឯកសារបុរាណក្នុងវិស័យគំរូបន្ទាត់ microstrip ។ ទិន្នន័យតេស្តក្នុងរូបភាពទី 1 ត្រូវបានទទួលដោយវិធីសាស្ត្រវាស់ប្រវែងឌីផេរ៉ង់ស្យែលរបស់អ្នកវិភាគបណ្តាញវ៉ិចទ័រ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបភាពទី 1 ថាលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើនៃខ្សែកោងការបាត់បង់សរុបគឺមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាជាមូលដ្ឋានជាមួយនឹងលទ្ធផលដែលបានវាស់វែង។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតួលេខដែលការបាត់បង់ conductor នៃសៀគ្វីស្តើងជាងមុន (ខ្សែកោងនៅខាងឆ្វេងត្រូវគ្នាទៅនឹងកម្រាស់ 6.6 mil) គឺជាធាតុផ្សំសំខាន់នៃការបាត់បង់ការបញ្ចូលសរុប។ នៅពេលដែលកម្រាស់សៀគ្វីកើនឡើង (កម្រាស់ដែលត្រូវនឹងខ្សែកោងនៅខាងស្តាំគឺ 10mil) ការបាត់បង់ dielectric និងការបាត់បង់ conductor មាននិន្នាការខិតជិត ហើយទាំងពីររួមគ្នាបង្កើតបានជាការបាត់បង់ការបញ្ចូលសរុប។

គំរូក្លែងធ្វើក្នុងរូបភាពទី 1 និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រសម្ភារៈសៀគ្វីដែលប្រើក្នុងសៀគ្វីជាក់ស្តែងគឺ: ថេរ dielectric 3.66 កត្តាបាត់បង់ 0.0037 និងភាពរដុបនៃផ្ទៃ conductor ស្ពាន់ 2.8 um RMS ។ នៅពេលដែលភាពរដុបលើផ្ទៃនៃបន្ទះស្ពាន់នៅក្រោមសម្ភារៈសៀគ្វីដូចគ្នាត្រូវបានកាត់បន្ថយ ការបាត់បង់ចំហាយនៃសៀគ្វី 6.6 mil និង 10 mil ក្នុងរូបភាពទី 1 នឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ឥទ្ធិពលមិនច្បាស់សម្រាប់សៀគ្វី 20 មីលទេ។ រូបភាពទី 2 បង្ហាញពីលទ្ធផលតេស្តនៃសម្ភារៈសៀគ្វីពីរដែលមានភាពរដុបខុសៗគ្នាគឺ សម្ភារៈសៀគ្វីស្តង់ដារ Rogers RO4350B™ ដែលមានភាពរដុបខ្ពស់ និងសម្ភារៈសៀគ្វី Rogers RO4350B LoPro™ ជាមួយនឹងភាពរដុបទាប។

រូបភាពទី 2 បង្ហាញពីគុណសម្បត្តិនៃការប្រើប្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមផ្ទៃស្ពាន់រលោង ដើម្បីដំណើរការសៀគ្វីមីក្រូស្ទ្រីប។ សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមស្តើង ការប្រើបន្ទះស្ពាន់រលោងអាចកាត់បន្ថយការបាត់បង់ការបញ្ចូលយ៉ាងសំខាន់។ សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម 6.6mil ការបាត់បង់ការបញ្ចូលត្រូវបានកាត់បន្ថយ 0.3 dB នៅ 20GHz ដោយសារតែការប្រើប្រាស់បន្ទះស្ពាន់រលោង។ ស្រទាប់ខាងក្រោម 10mil ត្រូវបានកាត់បន្ថយ 0.22 dB នៅ 20GHz; និងស្រទាប់ខាងក្រោម 20mil ការបាត់បង់ការបញ្ចូលត្រូវបានកាត់បន្ថយត្រឹមតែ 0.11 dB ប៉ុណ្ណោះ។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 និងរូបភាពទី 2 ស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វីកាន់តែស្តើង ការបាត់បង់ការបញ្ចូលសៀគ្វីកាន់តែខ្ពស់។ នេះមានន័យថានៅពេលដែលសៀគ្វីត្រូវបានចុកជាមួយនឹងចំនួនជាក់លាក់នៃថាមពល RF microwave នោះសៀគ្វីកាន់តែស្តើងនឹងបង្កើតកំដៅកាន់តែច្រើន។ នៅពេលថ្លឹងថ្លែងយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីបញ្ហានៃកំដៅសៀគ្វី ម្យ៉ាងវិញទៀតសៀគ្វីស្តើងបង្កើតកំដៅបានច្រើនជាងសៀគ្វីក្រាស់នៅកម្រិតថាមពលខ្ពស់ ប៉ុន្តែម្យ៉ាងវិញទៀតសៀគ្វីស្តើងជាងអាចទទួលបានលំហូរកំដៅមានប្រសិទ្ធភាពជាងតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ។ រក្សាសីតុណ្ហភាពទាប។

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាកំដៅនៃសៀគ្វី សៀគ្វីស្តើងដ៏ល្អគួរតែមានលក្ខណៈដូចខាងក្រោមៈ កត្តាបាត់បង់ទាបនៃសម្ភារៈសៀគ្វី ផ្ទៃស្ពាន់រលោងរលោង εr ទាប និងចរន្តកំដៅខ្ពស់។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសម្ភារៈសៀគ្វីនៃεr ខ្ពស់ ទទឹង conductor នៃ impedance ដូចគ្នាដែលទទួលបានក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃεr ទាបអាចមានទំហំធំជាងដែលមានប្រយោជន៍ក្នុងការកាត់បន្ថយការបាត់បង់ conductor នៃសៀគ្វី។ តាមទស្សនៈនៃការសាយភាយកំដៅសៀគ្វី ទោះបីជាស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វី PCB ប្រេកង់ខ្ពស់ភាគច្រើនមានចរន្តកំដៅខ្សោយណាស់ទាក់ទងទៅនឹងចំហាយក៏ដោយ ចរន្តកំដៅនៃសម្ភារៈសៀគ្វីនៅតែជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ណាស់។

ការពិភាក្សាជាច្រើនអំពីចរន្តកំដៅនៃស្រទាប់ខាងក្រោមសៀគ្វីត្រូវបានរៀបរាប់លម្អិតនៅក្នុងអត្ថបទមុន ហើយអត្ថបទនេះនឹងដកស្រង់លទ្ធផល និងព័ត៌មានមួយចំនួនពីអត្ថបទមុនៗ។ ឧទាហរណ៍ សមីការខាងក្រោម និងរូបភាពទី 3 មានប្រយោជន៍ក្នុងការយល់ដឹងពីកត្តាដែលទាក់ទងនឹងដំណើរការកម្ដៅនៃសម្ភារៈសៀគ្វី PCB ។ នៅក្នុងសមីការ k គឺជាចរន្តកំដៅ (W/m/K) A គឺជាតំបន់ TH គឺជាសីតុណ្ហភាពនៃប្រភពកំដៅ TC គឺជាសីតុណ្ហភាពនៃប្រភពត្រជាក់ ហើយ L គឺជាចំងាយរវាងប្រភពកំដៅ និង ប្រភពត្រជាក់។