Dema ku sînyala frekansa radyoyê ya bi frekansa bilind/microwave tê vedan PCB çerxa, wendabûna ku ji hêla çerxa xwe û maddeya çerxerê ve çêdibe bê guman dê mîqdarek germê çêbike. Wendabûn çiqas mezintir be, ew qas hêza ku di nav materyalê PCB re derbas dibe, û germahiya ku tê hilberandin mezintir dibe. Dema ku germahiya xebitandinê ya dorpêçê ji nirxa binavkirî derbas dibe, dibe ku çerx bibe sedema hin pirsgirêkan. Mînakî, pîvana xebitandinê ya tîpîk MOT, ku di PCB-yan de baş tê zanîn, germahiya xebitandinê ya herî zêde ye. Dema ku germahiya xebitandinê ji MOT-ê derbas bibe, performans û pêbaweriya çerxa PCB-ê dê were tehdîd kirin. Bi tevhevkirina modela elektromagnetîk û pîvandinên ceribandî, têgihîştina taybetmendiyên germî yên PCB-yên mîkropêla RF dikare bibe alîkar ku ji xirabûna performansa çerxê û hilweşîna pêbaweriyê ya ku ji hêla germahiyên bilind ve hatî çêkirin dûr bixin.

Fêmkirina ka windakirina têketinê çawa di materyalên dorpêçê de çêdibe dibe alîkar ku meriv faktorên girîng ên ku bi performansa germî ya çerxên PCB-ya frekansa bilind ve girêdayî ne çêtir werin rave kirin. Ev gotar dê dorhêla xeta veguheztina mîkroşê wekî mînakek bigire da ku li ser bazirganiya ku bi performansa germî ya çerxê ve girêdayî ye nîqaş bike. Di pêvekek mîkroşiya bi avahiyek PCB-ya dualî de, windahî di nav de windabûna dielektrîkê, windabûna rêgir, windabûna tîrêjê, û windabûna leaksiyonê de ne. Cûdahiya di navbera pêkhateyên cûda yên windabûnê de mezin e. Digel çend îstîsnayan, windabûna levkirina çerxên PCB-ya frekansa bilind bi gelemperî pir kêm e. Di vê gotarê de, ji ber ku nirxa windabûna leaksiyonê pir kêm e, ew ê ji bo demê were paşguh kirin.

windabûna radyasyonê

Radiation loss depends on many circuit parameters such as operating frequency, circuit substrate thickness, PCB dielectric constant (relative dielectric constant or εr) and design plan. As far as design schemes are concerned, radiation loss often stems from poor impedance transformation in the circuit or electromagnetic waves in the circuit. The difference in transmission. Circuit impedance transformation area usually includes signal feed-in area, step impedance point, stub and matching network. Reasonable circuit design can realize smooth impedance transformation, thereby reducing the radiation loss of the circuit. Of course, it should be realized that there is the possibility of impedance mismatch leading to radiation loss at any interface of the circuit. From the point of view of operating frequency, usually the higher the frequency, the greater the radiation loss of the circuit.

Parametreyên materyalên dorpêçê yên ku bi windabûna tîrêjê ve girêdayî ne bi gelemperî domdar a dielektrîkî û qalindahiya materyalê PCB ne. The substrate circuit stûrtir, mezintir îhtîmala sedema windabûna tîrêjê; er ya maddeya PCB çiqas kêmtir be, windabûna tîrêjê ya çerxê ew qas mezintir dibe. Taybetmendiyên materyalê yên bi berfirehî bi giranî, karanîna substratên tîrêjê yên zirav dikare wekî rêyek were bikar anîn da ku windabûna tîrêjê ya ku ji hêla materyalên çerxa εr kêm ve hatî çêkirin were bikar anîn. Bandora qalindahiya substratê û εr li ser windabûna tîrêjê ya derdorê ji ber ku ew fonksiyonek bi frekansê ve girêdayî ye. Dema ku qalindahiya substratê dorhêlê ji 20 milî derbas neke û frekansa xebitandinê ji 20 GHz kêmtir be, windabûna tîrêjê ya dorpêçê pir kêm e. Ji ber ku di vê gotarê de piraniya frekansên modelkirin û pîvandinê yên di vê gotarê de ji 20GHz kêmtir in, nîqaşa di vê gotarê de dê bandora windabûna tîrêjê li ser germkirina dorpêçê paşguh bike.

Piştî guhnedana windabûna tîrêjê ya li jêr 20 GHz, windakirina têketina dorhêlek xeta veguheztinê ya mîkro bi giranî du beş vedihewîne: windabûna dielektrîkê û windabûna rêgir. Rêjeya her duyan bi giranî bi qalindahiya substratê dor ve girêdayî ye. Ji bo substratên ziravtir, windabûna gîhayê hêmana sereke ye. Ji ber gelek sedeman, bi gelemperî dijwar e ku meriv bi rastî windabûna rêwerzan pêşbîn bike. Mînakî, ziravbûna rûbera guhêrbarek bandorek mezin li ser taybetmendiyên veguheztina pêlên elektromagnetîk heye. Zehmetiya rûkala pelika sifir ne tenê dê berdewamiya belavbûna pêla elektromagnetîk a çerxa microstrip biguhezîne, lê di heman demê de windabûna rêgirê ya çerxê jî zêde bike. Ji ber bandora çermê, bandora ziravbûna pelika sifir a li ser windabûna guhêrbar jî bi frekansê ve girêdayî ye. Wêneyê 1 windabûna têketina dorhêlên xeta veguheztinê ya mîkroşiya 50 ohm li ser bingeha qalindiyên PCB yên cihêreng, ku bi rêzê 6.6 mil û 10 mîlî ne, dide ber hev.

The simulation results are obtained using Rogers Corporation’s MWI-2010 microwave impedance calculation software. The MWI-2010 software quotes the analytical equations in the classic papers in the field of microstrip line modeling. The test data in Figure 1 is obtained by the differential length measurement method of a vector network analyzer. It can be seen from Fig. 1 that the simulation results of the total loss curve are basically consistent with the measured results. It can be seen from the figure that the conductor loss of the thinner circuit (the curve on the left corresponds to a thickness of 6.6 mil) is the main component of the total insertion loss. As the circuit thickness increases (the thickness corresponding to the curve on the right is 10mil), the dielectric loss and the conductor loss tend to approach, and the two together constitute the total insertion loss.

The circuit material parameters used in the simulation model and the actual circuit are: dielectric constant 3.66, loss factor 0.0037, and copper conductor surface roughness 2.8 um RMS. When the surface roughness of the copper foil under the same circuit material is reduced, the conductor loss of the 6.6 mil and 10 mil circuits in Figure 1 will be significantly reduced; however, the effect is not obvious for the 20 mil circuit. Figure 2 shows the test results of two circuit materials with different roughness, namely Rogers RO4350B™ standard circuit material with high roughness and Rogers RO4350B LoPro™ circuit material with low roughness.

For thinner substrates, the use of smooth copper foil can significantly reduce the insertion loss. For the 6.6mil substrate, the insertion loss is reduced by 0.3 dB due to the use of smooth copper foil at 20GHz; the 10mil substrate is reduced by 0.22 dB at 20GHz; and the 20mil substrate, the insertion loss is only reduced by 0.11 dB.

This means that when the circuit is fed with a certain amount of RF microwave power, the thinner the circuit will generate more heat. When comprehensively weighing the issue of circuit heating, on the one hand, a thinner circuit generates more heat than a thick circuit at high power levels, but on the other hand, a thinner circuit can obtain more effective heat flow through the heat sink. Keep the temperature relatively low.

Ji bo ku pirsgirêka germkirina dorpêkê were çareser kirin, pêdivî ye ku çerxa zirav ya îdeal xwedî taybetmendiyên jêrîn be: faktora windabûna kêm a materyalê çemberê, rûbera zirav ya sifir, εr kêm û gerîdeya germî ya bilind. Li gorî materyalê gerîdeyê ya bilind εr, firehiya gîhayê ya heman impedansê ya ku di bin şerta εr ya nizm de hatî wergirtin dikare mezintir be, ku ji bo kêmkirina windabûna gerîdeyê ya çerxê sûdmend e. Ji perspektîfa belavkirina germa dorhêlê, her çend piraniya substratên dorhêla PCB-ya frekansa bilind li gorî rêgezan xwedan guheztina germî ya pir qels in, lê guheztina germî ya materyalên çerxê hîn jî pîvanek pir girîng e.

Di gotarên berê de gelek nîqaş li ser guheztina germî ya substratên çerxerê hatine berfireh kirin, û ev gotar dê hin encam û agahdariya ji gotarên berê vebêje. Mînakî, hevkêşeya jêrîn û jimar 3 ji bo fêmkirina faktorên ku bi performansa germî ya materyalên çerxa PCB-ê ve girêdayî ne alîkar in. Di hevkêşeyê de, k gihandina germê ye (W/m/K), A qad e, TH germahiya çavkaniya germê ye, TC germahiya çavkaniya sar e, L dûrahiya di navbera çavkaniya germê û çavkaniya sar.