Yuqori chastotali/mikroto’lqinli radio chastotali signal uzatilganda PCB kontaktlarning zanglashiga olib kelishi, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yo’qolishi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan materiali muqarrar ravishda ma’lum miqdorda issiqlik hosil qiladi. Yo’qotish qanchalik katta bo’lsa, PCB materialidan o’tadigan quvvat shunchalik yuqori bo’ladi va issiqlik hosil bo’ladi. Devrenning ish harorati nominal qiymatdan oshib ketganda, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin. Masalan, PCBlarda yaxshi ma’lum bo’lgan MOT tipik ish parametri maksimal ish haroratidir. Ishlash harorati MOT dan oshib ketganda, PCB sxemasining ishlashi va ishonchliligi tahdid ostida bo’ladi. Elektromagnit modellashtirish va eksperimental o’lchovlarning kombinatsiyasi orqali RF mikroto’lqinli PCBlarning termal xususiyatlarini tushunish yuqori haroratlar tufayli kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va ishonchliligining yomonlashishini oldini olishga yordam beradi.

O’chirish materiallarida kiritish yo’qotilishi qanday sodir bo’lishini tushunish yuqori chastotali PCB davrlarining termal ishlashi bilan bog’liq muhim omillarni yaxshiroq ta’riflashga yordam beradi. Ushbu maqola sxemaning termal ko’rsatkichlari bilan bog’liq bo’lgan kelishuvlarni muhokama qilish uchun misol sifatida mikrostripli uzatish liniyasi sxemasini oladi. Ikki tomonlama PCB tuzilishiga ega bo’lgan mikrostripli sxemada yo’qotishlar dielektrik yo’qotish, o’tkazgichning yo’qolishi, radiatsiya yo’qolishi va qochqinning yo’qolishini o’z ichiga oladi. Turli xil yo’qotish komponentlari orasidagi farq katta. Bir nechta istisnolardan tashqari, yuqori chastotali PCB davrlarining oqish yo’qolishi odatda juda past. Ushbu maqolada, qochqinning yo’qotish qiymati juda past bo’lgani uchun, u hozircha e’tiborga olinmaydi.

Radiatsiyani yo’qotish

Radiatsiyani yo’qotish ish chastotasi, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qalinligi, PCB dielektrik doimiyligi (nisbiy dielektrik doimiy yoki er) va dizayn rejasi kabi ko’plab elektron parametrlarga bog’liq. Dizayn sxemalariga kelsak, radiatsiya yo’qolishi ko’pincha kontaktlarning zanglashiga olib keladigan zaif impedans transformatsiyasidan yoki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektromagnit to’lqinlarni uzatishdagi farqlardan kelib chiqadi. O’chirish empedansini o’zgartirish maydoni odatda signalni qabul qilish maydonini, bosqichli empedans nuqtasini, stubni va mos keladigan tarmoqni o’z ichiga oladi. Oqilona sxema dizayni silliq empedans transformatsiyasini amalga oshirishi mumkin va shu bilan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan nurlanish yo’qotilishini kamaytiradi. Albatta, sxemaning har qanday interfeysida radiatsiya yo’qolishiga olib keladigan impedansning mos kelmasligi ehtimoli borligini tushunish kerak. Ish chastotasi nuqtai nazaridan, odatda chastota qanchalik baland bo’lsa, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan nurlanish yo’qotilishi shunchalik ko’p bo’ladi.

Radiatsiyani yo’qotish bilan bog’liq elektron materiallarning parametrlari asosan dielektrik o’tkazuvchanlik va PCB materialining qalinligi. O’chirish substrati qanchalik qalinroq bo’lsa, radiatsiya yo’qotilishiga olib kelishi ehtimoli shunchalik katta bo’ladi; PCB materialining er darajasi qanchalik past bo’lsa, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan nurlanish yo’qolishi shunchalik katta bo’ladi. Moddiy xususiyatlarni har tomonlama tortish, nozik elektron tagliklardan foydalanish past ir zanjirli materiallardan kelib chiqadigan radiatsiya yo’qotilishini qoplash usuli sifatida ishlatilishi mumkin. O’chirish substratining qalinligi va erning kontaktlarning zanglashiga olib keladigan nurlanish yo’qolishiga ta’siri, chunki u chastotaga bog’liq funktsiyadir. O’chirish substratining qalinligi 20mil dan oshmasa va ish chastotasi 20 gigagertsdan past bo’lsa, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan radiatsiya yo’qolishi juda past bo’ladi. Ushbu maqoladagi elektron modellashtirish va o’lchash chastotalarining aksariyati 20 gigagertsdan past bo’lganligi sababli, ushbu maqoladagi muhokama radiatsiya yo’qolishining kontaktlarning zanglashiga olib ta’sirini e’tiborsiz qoldiradi.

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

O’lchangan va simulyatsiya qilingan natijalar

1-rasmdagi egri chiziq o’lchangan natijalar va simulyatsiya natijalarini o’z ichiga oladi. Simulyatsiya natijalari Rogers korporatsiyasining MWI-2010 mikroto’lqinli impedansni hisoblash dasturi yordamida olingan. MWI-2010 dasturiy ta’minoti mikrochiziqli chiziqlarni modellashtirish sohasidagi klassik maqolalardagi analitik tenglamalarni keltirib chiqaradi. 1-rasmdagi sinov ma’lumotlari vektor tarmoq analizatorining differentsial uzunligini o’lchash usuli bilan olinadi. 1-rasmdan ko’rinib turibdiki, umumiy yo’qotish egri chizig’ining simulyatsiya natijalari asosan o’lchangan natijalarga mos keladi. Shakldan ko’rinib turibdiki, ingichka konturning o’tkazgich yo’qolishi (chapdagi egri chiziq 6.6 mil qalinlikka to’g’ri keladi) umumiy kiritish yo’qotilishining asosiy komponentidir. O’chirish qalinligi oshgani sayin (o’ngdagi egri chiziqqa to’g’ri keladigan qalinlik 10mil), dielektrik yo’qotish va o’tkazgichning yo’qolishi yaqinlashishga moyil bo’ladi va ikkalasi birgalikda umumiy kiritish yo’qotilishini tashkil qiladi.

1-rasmdagi simulyatsiya modeli va haqiqiy kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sxema materiali parametrlari quyidagilardir: dielektrik o’tkazuvchanligi 3.66, yo’qotish koeffitsienti 0.0037 va mis o’tkazgich sirtining pürüzlülüğü 2.8 um RMS. Xuddi shu sxema materiali ostidagi mis folga sirtining pürüzlülüğü kamaytirilganda, 6.6-rasmdagi 10 milya va 1 mil konturlarning o’tkazgich yo’qotilishi sezilarli darajada kamayadi; ammo, ta’sir 20 mil pallasida uchun ochiq-oydin emas. 2-rasmda har xil pürüzlülükli ikkita elektron materialning sinov natijalari ko’rsatilgan, ya’ni yuqori pürüzlülükli Rogers RO4350B™ standart elektron materiali va past pürüzlülükli Rogers RO4350B LoPro™ sxemasi materiali.

1-rasm va 2-rasmda ko’rsatilganidek, sxema tagligi qanchalik yupqa bo’lsa, kontaktlarning zanglashiga olib kirish yo’qotilishi shunchalik yuqori bo’ladi. Bu shuni anglatadiki, kontaktlarning zanglashiga olib, ma’lum miqdorda RF mikroto’lqinli quvvat bilan oziqlangan bo’lsa, sxema qanchalik nozik bo’lsa, ko’proq issiqlik hosil qiladi. Zanjirni isitish masalasini har tomonlama ko’rib chiqayotganda, bir tomondan, yupqaroq kontaktlarning zanglashiga olib, yuqori quvvat darajasida qalin kontaktlarning zanglashiga olib qaraganda ko’proq issiqlik hosil qiladi, lekin boshqa tomondan, yupqaroq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi issiqlik qabul qiluvchi orqali yanada samarali issiqlik oqimini olishi mumkin. Haroratni nisbatan pastroq tuting.

Sxemaning isitish muammosini hal qilish uchun ideal nozik sxema quyidagi xususiyatlarga ega bo’lishi kerak: sxema materialining past yo’qotish koeffitsienti, silliq mis yupqa yuzasi, past er va yuqori issiqlik o’tkazuvchanligi. Yuqori er o’tkazgich materiali bilan solishtirganda, past er sharoitida olingan bir xil empedansning o’tkazgich kengligi kattaroq bo’lishi mumkin, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yo’qotilishini kamaytirish uchun foydalidir. O’chirish issiqlik tarqalishi nuqtai nazaridan, ko’pchilik yuqori chastotali PCB sxemasi tagliklari o’tkazgichlarga nisbatan juda yomon issiqlik o’tkazuvchanligiga ega bo’lsa-da, elektron materiallarning issiqlik o’tkazuvchanligi hali ham juda muhim parametrdir.

O’chirish substratlarining issiqlik o’tkazuvchanligi haqida ko’plab munozaralar oldingi maqolalarda ishlab chiqilgan va ushbu maqolada oldingi maqolalardagi ba’zi natijalar va ma’lumotlar keltirilgan. Masalan, quyidagi tenglama va 3-rasm PCB sxemasi materiallarining termal ishlashi bilan bog’liq omillarni tushunishga yordam beradi. Tenglamada k – issiqlik o’tkazuvchanligi (Vt/m/K), A – maydon, TH – issiqlik manbasining harorati, TC – sovuq manbaning harorati, L – issiqlik manbai va issiqlik manbai orasidagi masofa. sovuq manba.