کله چې د لوړې فریکونسۍ / مایکروویو راډیو فریکوینسي سیګنال په کې تغذیه کیږي مردان سرکټ، هغه زیان چې پخپله د سرکټ لخوا رامینځته کیږي او د سرکټ مواد به په لازمي ډول یو ټاکلی مقدار تودوخه تولید کړي. هرڅومره چې زیان ډیر وي ، د PCB موادو څخه د تیریدو بریښنا لوړه وي ، او د تودوخې تولید ډیر وي. کله چې د سرکټ عملیاتي تودوخه د ټاکل شوي ارزښت څخه زیاته وي ، سرکټ ممکن ځینې ستونزې رامینځته کړي. د مثال په توګه، د عادي عملیاتي پیرامیټر MOT، کوم چې په PCBs کې ښه پیژندل کیږي، اعظمي عملیاتي تودوخه ده. کله چې عملیاتي تودوخه د MOT څخه زیاته وي ، د PCB سرکټ فعالیت او اعتبار به له ګواښ سره مخ شي. د بریښنایی مقناطیسي ماډلینګ او تجربوي اندازه کولو ترکیب له لارې ، د RF مایکروویو PCBs حرارتي ځانګړتیاو پوهیدل کولی شي د لوړ تودوخې له امله د سرکټ فعالیت تخریب او اعتبار تخریب مخه ونیسي.

پدې پوهیدل چې څنګه د سرکټ موادو کې د ننوتلو زیان پیښیږي د لوړ فریکونسۍ PCB سرکټونو حرارتي فعالیت پورې اړوند مهم فاکتورونو په ښه توګه تشریح کولو کې مرسته کوي. دا مقاله به د مایکروسټریپ ټرانسمیشن لاین سرکټ د مثال په توګه واخلي ترڅو د سرکټ حرارتي فعالیت پورې اړوند سوداګریز بندونو باندې بحث وکړي. په مایکروسټریپ سرکیټ کې د دوه اړخیز PCB جوړښت سره ، زیانونو کې د ډایالټریک ضایع ، د کنډکټر ضایع ، د وړانګو ضایع کول ، او د لیک ضایع کول شامل دي. د مختلف زیان اجزاو ترمنځ توپیر لوی دی. د یو څو استثناوو سره، د لوړ فریکونسۍ PCB سرکیټونو د لیک ضایع عموما خورا ټیټ دی. په دې مقاله کې، ځکه چې د لیک د ضایع ارزښت خورا ټیټ دی، دا به د وخت لپاره له پامه غورځول شي.

د وړانګو ضایع کول

د وړانګو ضایع په ډیری سرکټ پیرامیټرو پورې اړه لري لکه عملیاتي فریکونسۍ، د سرکټ سبسټریټ ضخامت، د PCB ډای الیکٹرک ثابت (متعلق ډایالټریک ثابت یا εr) او ډیزاین پلان. تر هغه ځایه چې د ډیزاین سکیمونو پورې اړه لري، د وړانګو ضایع اکثرا په سرکټ کې د ضعیف خنډ بدلون یا په سرکټ کې د بریښنایی مقناطیسي څپې لیږد کې توپیرونو څخه رامینځته کیږي. د سرکټ د خنډ بدلولو ساحه معمولا د سیګنال فیډ ان ساحه، د ګام د خنډ نقطه، سټب او میچینګ شبکه لري. مناسب سرکټ ډیزاین کولی شي د اسانه خنډ بدلون احساس کړي، په دې توګه د سرکټ د وړانګو ضایع کموي. البته، دا باید درک شي چې د سرکټ په هر انٹرفیس کې د تابکاری له لاسه ورکولو لپاره د خنډونو د توپیر احتمال شتون لري. د عملیاتي فریکونسۍ له نظره، معمولا د فریکونسۍ لوړه وي، د سرکټ د وړانګو ضایعات ډیر وي.

د وړانګو له لاسه ورکولو پورې اړوند د سرکټ موادو پیرامیټرې په عمده ډول د ډیالټریک ثابت او د PCB موادو ضخامت دي. هرڅومره چې د سرکټ سبسټریټ ضعیف وي ، د وړانګو د ضایع کیدو احتمال ډیر وي؛ هرڅومره چې د PCB موادو εr ټیټ وي ، د سرکټ د وړانګو زیان خورا ډیر وي. په هراړخیز ډول وزن لرونکي مادي ځانګړتیاوې، د پتلي سرکټ سبسټریټ کارول د ټیټ εr سرکټ موادو له امله رامینځته شوي وړانګو ضایع کیدو لپاره د یوې لارې په توګه کارول کیدی شي. د سرکټ سبسټریټ ضخامت او εr د سرکټ وړانګو په ضایع کیدو اغیزه کوي ځکه چې دا د فریکونسۍ پورې تړلی فعالیت دی. کله چې د سرکټ سبسټریټ ضخامت له 20mil څخه ډیر نه وي او د عملیاتي فریکونسۍ له 20GHz څخه ټیټ وي ، د سرکټ د وړانګو ضایع خورا ټیټ وي. څرنګه چې پدې مقاله کې د سرکټ ماډلینګ او اندازه کولو ډیری فریکونسیونه د 20GHz څخه ټیټ دي ، پدې مقاله کې بحث به د سرکټ تودوخې باندې د وړانګو ضایع کیدو اغیز له پامه غورځوي.

د 20GHz لاندې د وړانګو زیان له پامه غورځولو وروسته ، د مایکروسټریپ لیږد لین سرکټ داخلولو ضایع په عمده ډول دوه برخې لري: د ډیلټریک ضایع او د کنډکټر ضایع. د دواړو تناسب په عمده توګه د سرکټ سبسټریټ ضخامت پورې اړه لري. د پتلو فرعي موادو لپاره، د کنډکټر ضایع اصلي برخه ده. د ډیری دلیلونو لپاره، دا عموما ستونزمن کار دی چې د کنډکټر ضایع په سمه توګه وړاندوینه وکړي. د مثال په توګه، د کنډکټر د سطحې خرابوالی د بریښنایی مقناطیسي څپو د لیږد ځانګړتیاوو باندې خورا لوی اغیزه لري. د مسو د ورق د سطحې خړپړتیا به نه یوازې د مایکروسټریپ سرکټ بریښنایی مقناطیسي څپې تکثیر بدل کړي ، بلکه د سرکټ د کنډکټر ضایع هم ډیروي. د پوستکي اغیزې له امله، د کنډکټر په ضایع کې د مسو د ورق د خرابوالي اغیزه هم د فریکونسۍ پورې تړاو لري. شکل 1 د مختلف PCB ضخامت پراساس د 50 ohm مایکروسټریپ ټرانسمیشن لاین سرکیټونو دننه کولو ضایع پرتله کوي چې په ترتیب سره 6.6 ملیونه او 10 ملیونه دي.

25

شکل 1. د مختلفو ضخامتونو د PCB موادو پر بنسټ د 50 ohm مایکروسټریپ لیږد لاین سرکیټونو پرتله کول

اندازه شوي او سمول شوي پایلې

په 1 شکل کې وکر اندازه شوي پایلې او د سمولو پایلې لري. د سمولیشن پایلې د راجرز کارپوریشن د MWI-2010 مایکروویو خنډ محاسبې سافټویر په کارولو سره ترلاسه کیږي. د MWI-2010 سافټویر د مایکروسټریپ لاین ماډلینګ په ساحه کې په کلاسیک کاغذونو کې تحلیلي معادلې حواله کوي. په 1 شکل کې د ازموینې ډاټا د ویکتور شبکې تحلیل کونکي د توپیر اوږدوالي اندازه کولو میتود لخوا ترلاسه کیږي. دا د 1 شکل څخه لیدل کیدی شي چې د ټول زیان منحني سمولو پایلې په اصل کې د اندازه شوي پایلو سره مطابقت لري. دا د ارقامو څخه لیدل کیدی شي چې د پتلی سرکټ د کنډکټر ضایع (کیڼ اړخ ته وکر د 6.6 ملیون ضخامت سره مطابقت لري) د بشپړ داخلولو ضایع اصلي برخه ده. لکه څنګه چې د سرکټ ضخامت زیاتیږي (د ښي خوا د وکر سره ورته ضخامت 10mil دی)، د ډایالټریک ضایع او د کنډکټر ضایع نږدې کیږي، او دواړه یوځای د بشپړ داخلولو ضایع تشکیلوي.

په 1 شکل کې د سمولیشن ماډل او په ریښتیني سرکټ کې کارول شوي د سرکټ موادو پیرامیټرونه عبارت دي له: ډایالټریک ثابت 3.66، د ضایع کولو فاکتور 0.0037، او د مسو کنډکټر سطحه 2.8 um RMS. کله چې د مسو د ورق سطحه د ورته سرکټ موادو لاندې کمه شي، په شکل 6.6 کې د 10 ملی او 1 ملی سرکیټونو کنډکټر ضایع به د پام وړ کم شي؛ په هرصورت، اغیز د 20 ملی سرکټ لپاره څرګند ندی. شکل 2 د دوه سرکټ موادو د ازموینې پایلې ښیې چې مختلف خړوبتوب لري، د بیلګې په توګه د راجرز RO4350B ™ معیاري سرکټ مواد د لوړې سختۍ سره او د راجرز RO4350B LoPro ™ سرکټ مواد د ټیټ خړوبۍ سره.

شکل 2 د مایکروسټریپ سرکیټونو پروسس کولو لپاره د مسو د مسو ورق سطحي سبسټریټ کارولو ګټې ښیې. د پتلو فرعي موادو لپاره، د مسو د نرم ورق کارول کولی شي د پام وړ د ننوتلو ضایع کم کړي. د 6.6mil سبسټریټ لپاره، د مسو د مسو ورق کارولو له امله د 0.3GHz کې د داخلولو ضایع د 20 dB لخوا کم شوی؛ د 10mil سبسټریټ په 0.22GHz کې د 20 dB لخوا کم شوی؛ او د 20mil سبسټریټ، د داخلولو ضایع یوازې د 0.11 dB لخوا کم شوی.

لکه څنګه چې په 1 او 2 شکل کې ښودل شوي، د سرکټ سبسټریټ پتلی، د سرکیټ داخلولو زیان لوړ دی. دا پدې مانا ده چې کله چې سرکیټ د RF مایکروویو ځواک یو ټاکلی مقدار سره تغذیه کیږي، سرکیټ به ډیر تودوخه تولید کړي. کله چې د سرکټ تودوخې مسلې په پراخه کچه وزن کړئ، له یوې خوا، یو پتلی سرکټ د لوړ بریښنا په کچه د یو موټی سرکټ څخه ډیر تودوخه تولیدوي، مګر له بلې خوا، یو پتلی سرکټ کولی شي د تودوخې سنک له لارې ډیر اغیزمن تودوخې جریان ترلاسه کړي. د حرارت درجه نسبتا ټیټه وساتئ.

د سرکټ د تودوخې ستونزې حل کولو لپاره، مثالی پتلی سرکټ باید لاندې ځانګړتیاوې ولري: د سرکټ موادو ټیټ ضایع عامل، د مسو نرمه سطحه، ټیټ εr او لوړ حرارتي چالکتیا. د لوړ εr د سرکټ موادو سره پرتله کول، د ورته خنډ کنډکټر عرض د ټیټ εr په حالت کې ترلاسه کیدی شي لوی وي، کوم چې د سرکټ د کنډکټر ضایع کمولو لپاره ګټور دی. د سرکټ د تودوخې تحلیل له نظره، که څه هم د لوړ فریکونسۍ PCB سرکټ سبسټریټونه د کنډکټرونو په پرتله خورا ضعیف حرارتي چالکتیا لري، د سرکټ موادو حرارتي چالکتیا لاهم یو مهم پیرامیټر دی.

د سرکټ سبسټریټ د حرارتي چالکتیا په اړه ډیری بحثونه په تیرو مقالو کې تشریح شوي، او دا مقاله به د پخوانیو مقالو څخه ځینې پایلې او معلومات حواله کړي. د مثال په توګه، لاندې معادلې او شکل 3 د PCB سرکټ موادو د حرارتي فعالیت پورې اړوند فکتورونو په پوهیدو کې ګټور دي. په معادله کې، k د حرارتي چالکتیا (W/m/K)، A ساحه ده، TH د تودوخې سرچینې تودوخه ده، TC د سړې سرچینې تودوخې ده، او L د تودوخې سرچینې او د تودوخې سرچینې ترمنځ فاصله ده. سړه سرچینه