ווען די הויך-אָפטקייַט / ​​מייקראַווייוו ראַדיאָ אָפטקייַט סיגנאַל איז פאסטעכער אין די פּקב קרייַז, די אָנווער געפֿירט דורך די קרייַז זיך און די קרייַז מאַטעריאַל וועט ינעוואַטאַבלי דזשענערייט אַ זיכער סומע פון ​​היץ. די גרעסער די אָנווער, די העכער די מאַכט גייט דורך די פּקב מאַטעריאַל, און די גרעסער די היץ דזשענערייטאַד. ווען די אַפּערייטינג טעמפּעראַטור פון די קרייַז יקסידז די רייטאַד ווערט, דער קרייַז קען פאַרשאַפן עטלעכע פראבלעמען. פֿאַר בייַשפּיל, דער טיפּיש אַפּערייטינג פּאַראַמעטער MOT, וואָס איז באַוווסט אין פּקב, איז די מאַקסימום אַפּערייטינג טעמפּעראַטור. ווען די אַפּערייטינג טעמפּעראַטור יקסידז די MOT, די פאָרשטעלונג און רילייאַבילאַטי פון די פּקב קרייַז וועט זיין טרעטאַנד. דורך די קאָמבינאַציע פון ​​​​ילעקטראָומאַגנעטיק מאָדעלינג און יקספּערמענאַל מעזשערמאַנץ, פארשטאנד פון די טערמאַל קעראַקטעריסטיקס פון רף מייקראַווייוו פּקבס קענען העלפֿן ויסמיידן קרייַז פאָרשטעלונג דערנידעריקונג און רילייאַבילאַטי דערנידעריקונג געפֿירט דורך הויך טעמפּעראַטורעס.

פארשטאנד ווי ינסערשאַן אָנווער אַקערז אין קרייַז מאַטעריאַלס העלפּס צו בעסער באַשרייַבן די וויכטיק סיבות שייַכות צו די טערמאַל פאָרשטעלונג פון הויך-אָפטקייַט פּקב סערקאַץ. דער אַרטיקל וועט נעמען די מיקראָסטריפּ טראַנסמיסיע שורה קרייַז ווי אַ ביישפּיל צו דיסקוטירן די האַנדל-אָפס שייַכות צו די טערמאַל פאָרשטעלונג פון די קרייַז. אין אַ מיקראָסטריפּ קרייַז מיט אַ טאָפּל-סיידאַד פּקב סטרוקטור, לאָססעס אַרייַננעמען דיעלעקטריק אָנווער, אָנפירער אָנווער, ראַדיאַציע אָנווער און ליקאַדזש אָנווער. דער חילוק צווישן די פאַרשידענע אָנווער קאַמפּאָונאַנץ איז גרויס. מיט אַ ביסל אויסנעמען, די ליקאַדזש אָנווער פון הויך-אָפטקייַט פּקב סערקאַץ איז בכלל זייער נידעריק. אין דעם אַרטיקל, זינט די ליקאַדזש אָנווער ווערט איז זייער נידעריק, עס וועט זיין איגנאָרירט פֿאַר דער צייט.

ראַדיאַציע אָנווער

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.

די פּאַראַמעטערס פון קרייַז מאַטעריאַלס שייַכות צו ראַדיאַציע אָנווער זענען דער הויפּט דיעלעקטריק קעסיידערדיק און פּקב מאַטעריאַל גרעב. די טיקער די קרייַז סאַבסטרייט, די גרעסערע די מעגלעכקייט פון קאָזינג ראַדיאַציע אָנווער; דער נידעריקער דער εr פון די פּקב מאַטעריאַל, די גרעסער די ראַדיאַציע אָנווער פון די קרייַז. די נוצן פון דין קרייַז סאַבסטרייץ, ווייינג מאַטעריאַל קעראַקטעריסטיקס, קענען זיין געוויינט ווי אַ וועג צו אָפסעט די ראַדיאַציע אָנווער געפֿירט דורך נידעריק εr קרייַז מאַטעריאַלס. די השפּעה פון קרייַז סאַבסטרייט גרעב און εr אויף קרייַז ראַדיאַציע אָנווער איז ווייַל עס איז אַ אָפטקייַט-אָפענגיק פֿונקציע. ווען די גרעב פון די קרייַז סאַבסטרייט איז נישט יקסיד 20 מיל און די אַפּערייטינג אָפטקייַט איז נידעריקער ווי 20GHz, די ראַדיאַציע אָנווער פון די קרייַז איז זייער נידעריק. זינט רובֿ פון די קרייַז מאָדעלינג און מעזשערמאַנט פריקוואַנסיז אין דעם אַרטיקל זענען נידעריקער ווי 20GHz, די דיסקוסיע אין דעם אַרטיקל וועט איגנאָרירן די השפּעה פון ראַדיאַציע אָנווער אויף קרייַז באַהיצונג.

נאָך יגנאָרינג די ראַדיאַציע אָנווער אונטער 20 גהז, די ינסערשאַן אָנווער פון אַ מיקראָסטריפּ טראַנסמיסיע שורה קרייַז כולל דער הויפּט צוויי פּאַרץ: דיעלעקטריק אָנווער און אָנפירער אָנווער. דער פּראָפּאָרציע פון ​​די צוויי דער הויפּט דעפּענדס אויף די גרעב פון די קרייַז סאַבסטרייט. פֿאַר טינער סאַבסטרייץ, אָנפירער אָנווער איז דער הויפּט קאָמפּאָנענט. פֿאַר פילע סיבות, עס איז בכלל שווער צו אַקיעראַטלי פאָרויסזאָגן אָנפירער אָנווער. פֿאַר בייַשפּיל, די ייבערפלאַך ראַפנאַס פון אַ אָנפירער האט אַ ריזיק השפּעה אויף די טראַנסמיסיע קעראַקטעריסטיקס פון ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס. די ייבערפלאַך ראַפנאַס פון קופּער שטער וועט נישט בלויז טוישן די ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע פּראַפּאַגיישאַן קעסיידערדיק פון די מיקראָסטריפּ קרייַז, אָבער אויך פאַרגרעסערן די אָנפירער אָנווער פון די קרייַז. רעכט צו דער הויט ווירקונג, די השפּעה פון קופּער שטער ראַפנאַס אויף אָנפירער אָנווער איז אויך אָפטקייַט-אָפענגיק. פיגורע 1 קאַמפּערז די ינסערשאַן אָנווער פון 50 אָום מיקראָסטריפּ טראַנסמיסיע שורה סערקאַץ באזירט אויף פאַרשידענע פּקב טהיקנעססעס, וואָס זענען ריספּעקטיוולי 6.6 מיל און 10 מיל.

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.

אין סדר צו סאָלווע די באַהיצונג פּראָבלעם פון די קרייַז, די ידעאַל דין קרייַז זאָל האָבן די פאלגענדע קעראַקטעריסטיקס: נידעריק אָנווער פאַקטאָר פון די קרייַז מאַטעריאַל, גלאַט קופּער דין ייבערפלאַך, נידעריק εr און הויך טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי. קאַמפּערד מיט די קרייַז מאַטעריאַל פון הויך εr, די אָנפירער ברייט פון דער זעלביקער ימפּידאַנס באקומען אונטער די צושטאַנד פון נידעריק εr קענען זיין גרעסער, וואָס איז וווילטויק צו רעדוצירן די אָנפירער אָנווער פון די קרייַז. פֿון דער פּערספּעקטיוו פון קרייַז היץ דיסיפּיישאַן, כאָטש רובֿ הויך-אָפטקייַט פּקב קרייַז סאַבסטרייץ האָבן זייער נידעריק טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי קאָרעוו צו קאָנדוקטאָרס, די טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון קרייַז מאַטעריאַלס איז נאָך אַ זייער וויכטיק פּאַראַמעטער.

א פּלאַץ פון דיסקוסיעס וועגן די טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון קרייַז סאַבסטרייץ האָבן שוין ילאַברייטיד אין פריער אַרטיקלען, און דער אַרטיקל וועט ציטירן עטלעכע רעזולטאַטן און אינפֿאָרמאַציע פון ​​פריער אַרטיקלען. פֿאַר בייַשפּיל, די פאלגענדע יקווייזשאַן און פיגורע 3 זענען נוציק צו פֿאַרשטיין די סיבות שייַכות צו די טערמאַל פאָרשטעלונג פון פּקב קרייַז מאַטעריאַלס. אין די יקווייזשאַן, ק איז די טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי (וו/מ/ק), א איז די שטח, TH איז די טעמפּעראַטור פון די היץ מקור, TC איז די טעמפּעראַטור פון די קעלט מקור, און L איז די ווייַטקייט צווישן די היץ מקור און די קעלט מקור.