ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ຄວາມ​ຖີ່​ສູງ​ຂອງ​ສັນ​ຍານ​ວິ​ທະ​ຍຸ / ໄມ​ໂຄ​ເວ​ດ​ຖືກ​ປ້ອນ​ເຂົ້າ​ໄປ​ໃນ​ PCB ວົງຈອນ, ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນຕົວມັນເອງແລະອຸປະກອນວົງຈອນ inevitably ຈະສ້າງຈໍານວນທີ່ແນ່ນອນຂອງຄວາມຮ້ອນ. ການສູນເສຍຫຼາຍ, ພະລັງງານທີ່ຜ່ານວັດສະດຸ PCB ສູງຂຶ້ນ, ແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດຫຼາຍຂື້ນ. ເມື່ອອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານຂອງວົງຈອນເກີນມູນຄ່າການຈັດອັນດັບ, ວົງຈອນອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາບາງຢ່າງ. ຕົວຢ່າງ, ຕົວກໍານົດການປະຕິບັດງານປົກກະຕິ MOT, ເຊິ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກດີໃນ PCBs, ແມ່ນອຸນຫະພູມປະຕິບັດງານສູງສຸດ. ເມື່ອອຸນຫະພູມປະຕິບັດງານເກີນ MOT, ການປະຕິບັດແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງວົງຈອນ PCB ຈະຖືກຂົ່ມຂູ່. ໂດຍຜ່ານການປະສົມປະສານຂອງການສ້າງແບບຈໍາລອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແລະການວັດແທກການທົດລອງ, ຄວາມເຂົ້າໃຈລັກສະນະຄວາມຮ້ອນຂອງ RF microwave PCBs ສາມາດຊ່ວຍຫຼີກເວັ້ນການຊຸດໂຊມຂອງວົງຈອນແລະການເຊື່ອມໂຊມຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ເກີດຈາກອຸນຫະພູມສູງ.

ການເຂົ້າໃຈວິທີການສູນເສຍການແຊກຊຶມເກີດຂື້ນໃນວັດສະດຸວົງຈອນຊ່ວຍອະທິບາຍປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຂອງວົງຈອນ PCB ທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ. ບົດຄວາມນີ້ຈະເອົາວົງຈອນສາຍສົ່ງ microstrip ເປັນຕົວຢ່າງເພື່ອສົນທະນາການຄ້າ-offs ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຂອງວົງຈອນ. ໃນວົງຈອນ microstrip ທີ່ມີໂຄງສ້າງ PCB ສອງດ້ານ, ການສູນເສຍປະກອບມີການສູນເສຍ dielectric, ການສູນເສຍ conductor, ການສູນເສຍລັງສີ, ແລະການສູນເສຍການຮົ່ວໄຫຼ. ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງອົງປະກອບການສູນເສຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່. ມີຂໍ້ຍົກເວັ້ນບໍ່ຫຼາຍປານໃດ, ການສູນເສຍການຮົ່ວໄຫຼຂອງວົງຈອນ PCB ຄວາມຖີ່ສູງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ເນື່ອງຈາກວ່າມູນຄ່າການສູນເສຍການຮົ່ວໄຫຼແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ມັນຈະຖືກລະເວັ້ນສໍາລັບເວລາ.

ການສູນເສຍລັງສີ

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.

ຕົວກໍານົດການຂອງວັດສະດຸວົງຈອນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສູນເສຍລັງສີແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຄົງທີ່ dielectric ແລະຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ PCB. ແຜ່ນຍ່ອຍຂອງວົງຈອນທີ່ຫນາກວ່າ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍລັງສີຫຼາຍ; εr ຕ່ໍາຂອງວັດສະດຸ PCB, ການສູນເສຍລັງສີຂອງວົງຈອນຫຼາຍກວ່າເກົ່າ. ລັກສະນະອຸປະກອນການຊັ່ງນໍ້າຫນັກທີ່ສົມບູນແບບ, ການນໍາໃຊ້ substrates ວົງຈອນບາງສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນວິທີການຊົດເຊີຍການສູນເສຍລັງສີທີ່ເກີດຈາກວັດສະດຸວົງຈອນεrຕ່ໍາ. ອິດທິພົນຂອງຄວາມຫນາຂອງ substrate ວົງຈອນແລະεrກ່ຽວກັບການສູນເສຍ radiation ວົງຈອນແມ່ນເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນຫນ້າທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່. ໃນເວລາທີ່ຄວາມຫນາຂອງ substrate ຂອງວົງຈອນບໍ່ເກີນ 20mil ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານຕ່ໍາກວ່າ 20GHz, ການສູນເສຍລັງສີຂອງວົງຈອນແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ. ເນື່ອງຈາກວ່າສ່ວນໃຫຍ່ຂອງການສ້າງແບບຈໍາລອງແລະຄວາມຖີ່ຂອງການວັດແທກໃນບົດຄວາມນີ້ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ 20GHz, ການສົນທະນາໃນບົດຄວາມນີ້ຈະບໍ່ສົນໃຈອິດທິພົນຂອງການສູນເສຍລັງສີຕໍ່ຄວາມຮ້ອນຂອງວົງຈອນ.

ຫຼັງຈາກທີ່ບໍ່ສົນໃຈການສູນເສຍລັງສີຕ່ໍາກວ່າ 20GHz, ການສູນເສຍການແຊກຂອງວົງຈອນສາຍສົ່ງ microstrip ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີສອງພາກສ່ວນ: ການສູນເສຍ dielectric ແລະການສູນເສຍ conductor. ອັດຕາສ່ວນຂອງທັງສອງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມຫນາຂອງ substrate ວົງຈອນ. ສໍາລັບ substrates ບາງໆ, ການສູນເສຍ conductor ແມ່ນອົງປະກອບຕົ້ນຕໍ. ດ້ວຍເຫດຜົນຫຼາຍຢ່າງ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຄາດຄະເນການສູນເສຍ conductor ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຄວາມຫຍາບຂອງຫນ້າດິນຂອງ conductor ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນລັກສະນະການສົ່ງຕໍ່ຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວຂອງແຜ່ນທອງແດງບໍ່ພຽງແຕ່ຈະປ່ຽນແປງການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຄົງທີ່ຂອງວົງຈອນ microstrip, ແຕ່ຍັງເພີ່ມການສູນເສຍ conductor ຂອງວົງຈອນ. ເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງຜິວຫນັງ, ອິດທິພົນຂອງ roughness foil ທອງແດງຕໍ່ການສູນເສຍ conductor ແມ່ນຍັງຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່. ຮູບທີ 1 ປຽບທຽບການສູນເສຍການແຊກຂອງວົງຈອນສາຍສົ່ງ microstrip 50 ohm ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຫນາ PCB ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງແມ່ນ 6.6 mils ແລະ 10 mils, ຕາມລໍາດັບ.

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.

ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມຮ້ອນຂອງວົງຈອນ, ວົງຈອນບາງທີ່ເຫມາະສົມຄວນຈະມີລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ປັດໄຈການສູນເສຍຕ່ໍາຂອງອຸປະກອນການວົງຈອນ, ແຜ່ນທອງແດງກ້ຽງບາງ, εr ຕ່ໍາແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸວົງຈອນຂອງεrສູງ, ຄວາມກວ້າງ conductor ຂອງ impedance ດຽວກັນທີ່ໄດ້ຮັບພາຍໃຕ້ສະພາບຂອງຕ່ໍາεrສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍ conductor ຂອງວົງຈອນ. ຈາກທັດສະນະຂອງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງວົງຈອນ, ເຖິງແມ່ນວ່າ substrates ວົງຈອນ PCB ຄວາມຖີ່ສູງສ່ວນໃຫຍ່ມີການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ conductors, ການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນວົງຈອນຍັງເປັນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນຫຼາຍ.

ການສົນທະນາຫຼາຍຢ່າງກ່ຽວກັບການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງ substrates ວົງຈອນໄດ້ຖືກອະທິບາຍຢ່າງລະອຽດໃນບົດຄວາມກ່ອນຫນ້ານີ້, ແລະບົດຄວາມນີ້ຈະອ້າງເຖິງຜົນໄດ້ຮັບແລະຂໍ້ມູນບາງຢ່າງຈາກບົດຄວາມກ່ອນຫນ້ານີ້. ຕົວຢ່າງ, ສົມຜົນຕໍ່ໄປນີ້ແລະຮູບ 3 ແມ່ນເປັນປະໂຫຍດທີ່ຈະເຂົ້າໃຈປັດໃຈທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸວົງຈອນ PCB. ໃນສົມຜົນ, k ແມ່ນການນໍາຄວາມຮ້ອນ (W / m / K), A ແມ່ນພື້ນທີ່, TH ແມ່ນອຸນຫະພູມຂອງແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນ, TC ແມ່ນອຸນຫະພູມຂອງແຫຼ່ງເຢັນ, ແລະ L ແມ່ນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນແລະ. ແຫຼ່ງເຢັນ.