Famakafakana ny fiantraikan’ny hafanana amin’ny faritra PCB avo lenta

Rehefa ampidirina ao anatin’ny onjam-peo ny onjam-peo avo lenta/microwave PCB circuit, ny fatiantoka nateraky ny circuit mihitsy sy ny fitaovana circuit dia tsy maintsy hiteraka hafanana. Ny lehibe kokoa ny fatiantoka, ny ambony ny hery mandalo amin’ny PCB fitaovana, ary ny lehibe kokoa ny hafanana vokarina. Rehefa mihoatra ny sanda nomena ny mari-pana miasa amin’ny faritra, dia mety hiteraka olana sasany ny faritra. Ohatra, ny mari-pamantarana miasa mahazatra MOT, izay fantatra amin’ny PCB, dia ny mari-pana miasa ambony indrindra. Rehefa mihoatra ny MOT ny mari-pana miasa, dia ho tandindomin-doza ny fampisehoana sy ny fahamendrehan’ny faritra PCB. Amin’ny alàlan’ny fampifangaroana ny maodely elektromagnetika sy ny fandrefesana andrana, ny fahatakarana ny toetra mafana amin’ny RF microwave PCBs dia afaka manampy amin’ny fisorohana ny fahasimban’ny fizaran-tany sy ny fahasimbana azo itokisana vokatry ny hafanana avo.

ipcb

Ny fahatakarana ny fomba nitrangan’ny fatiantoka ao amin’ny fitaovana fitetezam-paritra dia manampy amin’ny famaritana tsara kokoa ireo lafin-javatra manan-danja mifandraika amin’ny fampisehoana mafana amin’ny faritra PCB avo lenta. Ity lahatsoratra ity dia haka ny tsipika fifindran’ny microstrip ho ohatra amin’ny fifanakalozan-kevitra momba ny varotra mifandraika amin’ny fampisehoana mafana amin’ny faritra. Ao amin’ny faritra microstrip misy rafitra PCB roa sosona, ny fatiantoka dia misy ny fahaverezan’ny dielectric, ny fahaverezan’ny conducteur, ny fahaverezan’ny taratra ary ny fahaverezan’ny leakage. Ny fahasamihafana misy eo amin’ireo singa fatiantoka samihafa dia lehibe. Miaraka amin’ny maningana vitsivitsy, ny leakage fahaverezan’ny avo-matetika PCB faritra dia ambany dia ambany. Ato amin’ity lahatsoratra ity, satria ambany dia ambany ny sandan’ny fatiantoka leakage, dia tsy hiraharaha izany amin’izao fotoana izao.

Fahaverezan’ny taratra

Ny fahaverezan’ny taratra dia miankina amin’ny masontsivana maromaro toy ny matetika miasa, ny hatevin’ny substrate, ny PCB dielectric constant (relative dielectric constant na εr) ary ny drafitra famolavolana. Raha ny momba ny drafitra famolavolana, ny fahaverezan’ny taratra matetika dia avy amin’ny fiovan’ny impedance ratsy ao amin’ny faritra na ny tsy fitovian’ny fifindran’ny onja elektromagnetika ao amin’ny faritra. Ny faritra fiovan’ny impedance circuit dia matetika ahitana faritra famahanana famantarana, teboka impedance dingana, stub ary tambajotra mifanentana. Ny famolavolana faritra mitombina dia afaka mahatsapa ny fiovan’ny impedance malefaka, ka mampihena ny fahaverezan’ny taratra amin’ny faritra. Mazava ho azy fa tokony ho tonga saina fa misy ny mety hisian’ny impedance mismatch mitarika amin’ny fahaverezan’ny taratra amin’ny interface rehetra amin’ny circuit. Avy amin’ny fomba fijery ny miasa matetika, matetika ny avo kokoa ny matetika, ny lehibe kokoa ny taratra fahaverezan’ny ny faritra.

Ny mari-pamantarana amin’ny fitaovana circuit mifandraika amin’ny fahaverezan’ny taratra dia ny dielectric tsy tapaka sy ny hatevin’ny fitaovana PCB. Arakaraka ny hatevin’ny substrate fizaran-tany no lehibe kokoa ny mety hahatonga ny fatiantoka taratra; ny ambany ny εr ny fitaovana PCB, ny lehibe kokoa ny taratra very ny faritra. Mavesa-danja ny toetra ara-nofo, ny fampiasana substrate manify faritra dia azo ampiasaina ho toy ny fomba hanonerana ny taratra fatiantoka vokatry ny ambany εr circuit fitaovana. Ny fiantraikan’ny hatevin’ny substrate circuit sy ny εr amin’ny fatiantoka taratra amin’ny circuit dia satria asa miankina matetika izy io. Rehefa tsy mihoatra ny 20mil ny hatevin’ny substrate ary ambany noho ny 20GHz ny fatran’ny asa dia ambany dia ambany ny fahaverezan’ny taratra. Satria ambany noho ny 20GHz ny ankamaroan’ny maodely sy ny fandrefesana faritra ato amin’ity lahatsoratra ity, ny fifanakalozan-kevitra ato amin’ity lahatsoratra ity dia tsy hiraharaha ny fiantraikan’ny fatiantoka taratra amin’ny fanafanana faritra.

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

Valiny norefesina sy natao simulate

Ny curve ao amin’ny Figure 1 dia ahitana ny valin’ny refesina sy ny valin’ny simulation. Ny valin’ny simulation dia azo amin’ny alàlan’ny fampiasana ny rindrambaiko kajy impedance microwave MWI-2010 an’ny Rogers Corporation. Ny lozisialy MWI-2010 dia mitanisa ny equations analytique ao amin’ireo taratasy mahazatra eo amin’ny sehatry ny famolazana tsipika microstrip. Ny angona fitsapana ao amin’ny sary 1 dia azo avy amin’ny fomba fandrefesana ny halavan’ny elanelana amin’ny mpandinika tambajotra vector. Hita avy amin’ny sary 1 fa ny valin’ny simulation amin’ny curve totalin’ny fatiantoka dia mifanaraka amin’ny vokatra refesina. Hita avy amin’ny sary fa ny fahaverezan’ny conducteur amin’ny faritra manify (ny curve eo ankavia dia mifanitsy amin’ny hatevin’ny 6.6 mil) no singa fototra amin’ny fatiantoka tanteraka. Rehefa mitombo ny hatevin’ny faritra (ny hateviny mifanitsy amin’ny curve eo ankavanana dia 10mil), ny fatiantoka dielectric sy ny fahaverezan’ny conducteur dia mihamanatona, ary ny roa miaraka dia ny totalin’ny fatiantoka.

Ny modely simulation ao amin’ny Figure 1 sy ny mari-pamantarana ara-pitaovana ampiasaina amin’ny faritra tena izy dia: dielectric constant 3.66, fatiantoka 0.0037, ary roughness surface conductor varahina 2.8 um RMS. Rehefa mihena ny hamafin’ny varahina foil eo ambanin’ny fitaovana fizaran-tany iray ihany, dia hihena be ny fahaverezan’ny conducteur amin’ny faritra 6.6 mil sy 10 mil amin’ny sary 1; na izany aza, ny vokany dia tsy miharihary ho an’ny 20 mil circuit. Ny sary 2 dia mampiseho ny valim-panadinana amin’ny akora roa misy harato samy hafa, dia ny Rogers RO4350B ™ fitaovam-pamokarana manara-penitra miaraka amin’ny haratsiana avo sy Rogers RO4350B LoPro ™ fitaovana amin’ny harato ambany.

Araka ny aseho amin’ny sary 1 sy sary 2, ny manify ny substrate circuit, ny avo kokoa ny fatiantoka fampidirana ny faritra. Midika izany fa rehefa omena hery mikraoba RF sasany ny faritra, dia miteraka hafanana bebe kokoa ny faritra. Rehefa mandanja tanteraka ny olan’ny fanafanana faritra, amin’ny lafiny iray, ny fizaran-tany manify dia miteraka hafanana bebe kokoa noho ny faritra matevina amin’ny haavon’ny herin’aratra, fa amin’ny lafiny iray kosa, ny faritra manify kokoa dia afaka mahazo hafanana mahomby kokoa amin’ny alàlan’ny fantsona hafanana. Tazony ho ambany ny mari-pana.

Mba hamahana ny olana amin’ny fanafanana ny faritra, ny faritra manify tsara indrindra dia tokony hanana ireto toetra manaraka ireto: ambany fatiantoka ny fitaovana faritra, malama varahina manify ambonin’ny, ambany εr sy avo mafana conductivity. Raha ampitahaina amin’ny fitaovana fitetezam-paritra amin’ny εr avo, ny sakan’ny conducteur mitovy amin’ny impedance azo amin’ny toetry ny εr ambany dia mety ho lehibe kokoa, izay mahasoa amin’ny fampihenana ny fahaverezan’ny conductor amin’ny faritra. Avy amin’ny fomba fijery ny fiparitahan’ny hafanana, na dia ny ankamaroan’ny avo-matetika PCB faritra substrates manana tena mahantra conductivity mafana mifandray amin’ny conductors, ny mafana conductivity ny faritra fitaovana dia mbola tena zava-dehibe masontsivana.

Resadresaka maro momba ny conductivity mafana amin’ny substrate circuit no nohazavaina tao amin’ny lahatsoratra teo aloha, ary ity lahatsoratra ity dia hanonona valiny sy fampahalalana sasany avy amin’ny lahatsoratra teo aloha. Ohatra, ity equation manaraka ity sy ny Figure 3 dia manampy amin’ny fahatakarana ny anton-javatra mifandraika amin’ny fampisehoana mafana amin’ny fitaovana PCB circuit. Ao amin’ny equation, k ny conductivity mafana (W / m / K), A ny faritra, TH ny mari-pana ny hafanana loharano, TC ny hafanana loharano mangatsiaka, ary L ny elanelana misy eo amin’ny loharano mafana sy ny loharano mangatsiaka.