جڏهن هاء فریکوئنسي / مائڪرو ويڪرو ريڊيو فریکوئنسي سگنل کي فيڊ ڪيو ويندو آهي پي سي بي سرڪٽ، سرڪٽ پاڻ کي نقصان پهچايو ۽ سرڪٽ جو مواد لازمي طور تي گرمي جي هڪ خاص مقدار پيدا ڪندو. وڌيڪ نقصان، پي سي بي جي مواد مان گذرڻ واري طاقت، ۽ وڌيڪ گرمي پيدا ٿيندي. جڏهن سرڪٽ جي آپريٽنگ گرمي پد جي درجه بندي قيمت کان وڌي ٿي، سرڪٽ شايد ڪجهه مسئلا پيدا ڪري سگهي ٿي. مثال طور، عام آپريٽنگ پيٽرولر MOT، جيڪو پي سي بيز ۾ مشهور آهي، وڌ ۾ وڌ آپريٽنگ گرمي پد آهي. جڏهن آپريٽنگ گرمي پد MOT کان وڌي ٿي، پي سي بي سرڪٽ جي ڪارڪردگي ۽ اعتبار کي خطرو ڪيو ويندو. برقياتي مقناطيسي ماڊلنگ ۽ تجرباتي ماپن جي ميلاپ جي ذريعي، آر ايف مائڪرو ويڪرو پي سي بي جي حرارتي خاصيتن کي سمجهڻ ۾ مدد ڪري سگھي ٿي سرڪٽ جي ڪارڪردگي جي تباهي ۽ معتبر تباهي کان بچڻ ۾ مدد ڪري سگھي ٿي جيڪا تيز گرمي جي ڪري ٿي.

سمجھڻ ته سرڪٽ جي مواد ۾ داخل ٿيڻ جو نقصان ڪيئن ٿئي ٿو اعلي تعدد پي سي بي سرڪٽ جي حرارتي ڪارڪردگي سان لاڳاپيل اهم عنصر کي بهتر بيان ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي. هي آرٽيڪل مائڪرو اسٽريپ ٽرانسميشن لائن سرڪٽ کي هڪ مثال طور وٺي ويندو سرڪٽ جي حرارتي ڪارڪردگي سان لاڳاپيل واپاري بندن تي بحث ڪرڻ لاءِ. هڪ مائڪرو اسٽريپ سرڪٽ ۾ هڪ ٻه رخا پي سي بي جي جوڙجڪ سان، نقصان ۾ شامل آهن ڊائيڪٽرڪ نقصان، ڪنڊڪٽر نقصان، تابڪاري نقصان، ۽ لڪيج نقصان. مختلف نقصان جي اجزاء جي وچ ۾ فرق وڏو آهي. ڪجھ استثنا سان، اعلي تعدد پي سي بي سرڪٽ جي رسي نقصان عام طور تي تمام گهٽ آهي. هن آرٽيڪل ۾، ڇاڪاڻ ته رسي جي نقصان جي قيمت تمام گهٽ آهي، ان کي هن وقت تائين نظر انداز ڪيو ويندو.

تابڪاري جو نقصان

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.

تابڪاري جي نقصان سان لاڳاپيل سرڪٽ مواد جا پيرا ميٽر خاص طور تي ڊائلٽرڪ مستقل ۽ پي سي بي مواد جي ٿولهه آهن. سرڪٽ جي ذيلي ذخيري جي ٿلهي، تابڪاري جي نقصان جو سبب وڌيڪ امڪان؛ پي سي بي جي مواد جي εr کان گهٽ، سرڪٽ جي تابڪاري جو وڏو نقصان. جامع وزن جي مادي خاصيتن کي، پتلي سرڪٽ جي ذيلي ذخيري جو استعمال گھٽ εr سرڪٽ مواد جي ڪري تابڪاري جي نقصان کي ختم ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو. سرڪٽ جي تابڪاري نقصان تي سرڪٽ سبسٽريٽ جي ٿلهي ۽ εr جو اثر اهو آهي ڇاڪاڻ ته اهو هڪ فريڪوئنسي-انحصار فنڪشن آهي. جڏهن سرڪٽ سبسٽرٽ جي ٿلهي 20mil کان وڌيڪ نه هوندي آهي ۽ آپريٽنگ فریکوئنسي 20GHz کان گهٽ آهي، سرڪٽ جي تابڪاري نقصان تمام گهٽ آهي. جيئن ته هن آرٽيڪل ۾ اڪثر سرڪٽ ماڊلنگ ۽ ماپ جي تعدد 20GHz کان گهٽ آهن، هن مضمون ۾ بحث سرڪٽ حرارتي تي تابڪاري نقصان جي اثر کي نظر انداز ڪندو.

20GHz کان هيٺ تابڪاري جي نقصان کي نظر انداز ڪرڻ کان پوء، مائڪرو اسٽريپ ٽرانسميشن لائن سرڪٽ جي داخل ٿيڻ واري نقصان ۾ بنيادي طور تي ٻه حصا شامل آهن: ڊائلڪٽرڪ نقصان ۽ ڪنڊڪٽر نقصان. ٻنھي جو تناسب خاص طور تي سرڪٽ جي ٿلهي تي منحصر آھي. پتلي ذيلي ذخيري لاء، موصل جي نقصان جو بنيادي حصو آهي. ڪيترن ئي سببن لاء، اهو عام طور تي ڏکيو آهي صحيح طور تي موصل جي نقصان جي اڳڪٿي ڪرڻ. مثال طور، هڪ موصل جي مٿاڇري جي خرابي برقياتي مقناطيسي لهرن جي ٽرانسميشن خاصيتن تي هڪ وڏو اثر آهي. تانبا جي ورق جي مٿاڇري جي خرابي نه صرف مائڪرو اسٽريپ سرڪٽ جي برقي مقناطيسي لہر جي پروپيگيشن کي تبديل ڪندي، پر سرڪٽ جي موصل جي نقصان کي پڻ وڌائيندو. چمڙي جي اثر جي ڪري، موصل جي نقصان تي ٽامي جي ورق جي خرابي جو اثر پڻ تعدد تي منحصر آهي. شڪل 1 مختلف PCB ٿلهي جي بنياد تي 50 ohm microstrip ٽرانسميشن لائن سرڪٽ جي داخل ٿيڻ جي نقصان جو مقابلو ڪري ٿو، جيڪي ترتيب سان 6.6 mils ۽ 10 mils آهن.

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.

سرڪٽ جي گرمائش جي مسئلي کي حل ڪرڻ لاء، مثالي پتلي سرڪٽ ۾ هيٺيان خاصيتون هجڻ گهرجن: سرڪٽ جي مواد جي گھٽ نقصان جو عنصر، هموار ٽامي جي پتلي مٿاڇري، گهٽ εr ۽ اعلي حرارتي چالکائي. اعلي εr جي سرڪٽ جي مواد جي مقابلي ۾، گهٽ εr جي حالت ۾ حاصل ڪيل ساڳئي رڪاوٽ جي موصل جي چوٽي وڏي ٿي سگهي ٿي، جيڪا سرڪٽ جي ڪنڊڪٽر جي نقصان کي گهٽائڻ لاء فائدي واري آهي. سرڪٽ جي گرمي جي ڦهلائڻ جي نقطي نظر کان، جيتوڻيڪ اڪثر اعلي فريکوئنسي پي سي بي سرڪٽ جي ذيلي ذيلي ذخيرو تمام خراب حرارتي چالکائي سان تعلق رکندڙ آهن، سرڪٽ مواد جي حرارتي چالکائي اڃا تائين هڪ اهم پيٽرولر آهي.

سرڪٽ ذيلي ذخيري جي حرارتي چالکائي بابت تمام گهڻو بحث اڳئين مضمونن ۾ بيان ڪيو ويو آهي، ۽ هي مضمون اڳئين مضمونن مان ڪجهه نتيجن ۽ معلومات جو حوالو ڏيندو. مثال طور، هيٺين مساوات ۽ شڪل 3 پي سي بي سرڪٽ مواد جي حرارتي ڪارڪردگي سان لاڳاپيل عنصر کي سمجهڻ لاء مددگار آهن. مساوات ۾، k حرارتي چالکائي آهي (W/m/K)، A علائقو آهي، TH گرمي جي ماخذ جو گرمي پد آهي، TC ٿڌي ماخذ جو گرمي پد آهي، ۽ L گرمي جي ماخذ جي وچ ۾ فاصلو آهي. ٿڌي جو ذريعو.