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Tecnología de microondas

Tecnología de microondas - PCB de alta frecuencia en la era 5G - Rogers PCB

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Tecnología de microondas - PCB de alta frecuencia en la era 5G - Rogers PCB

PCB de alta frecuencia en la era 5G - Rogers PCB

2023-02-19
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Author:iPCB

Con el desarrollo de la tecnología electrónica. La producción de productos electrónicos también requiere cada vez más materiales, como materiales de PCB de alta frecuencia. Tomemos como ejemplo a rogers. El material de PCB Rogers es un modelo de material de PCB de alta frecuencia producido por rogers, que es diferente del material de PCB tradicional, la resina epoxi. Está hecho de materiales de alta frecuencia a base de cerámica y no contiene fibra de vidrio. Cuando la frecuencia de funcionamiento del circuito es superior a 500 mhz, la gama de materiales que los ingenieros de diseño de PCB de alta frecuencia pueden elegir se reduce considerablemente.


Rogers ro4350b permite a los ingenieros de radiofrecuencia diseñar fácilmente circuitos como emparejamientos de red, control de resistencia de líneas de transmisión, etc. debido a su baja pérdida dieléctrica, el material r04350b tiene más ventajas que el material de circuito ordinario en aplicaciones de alta frecuencia. La fluctuación de su constante dieléctrica con la temperatura es casi la más baja de materiales similares. En un rango de frecuencia más amplio, su constante dieléctrica también es bastante estable, 3,48, y el valor recomendado para el diseño es de 3,66. Las láminas de cobre loprào pueden reducir la pérdida de inserción. Esto hace que el material sea adecuado para aplicaciones de banda ancha.


PCB de alta frecuencia

Clasificación de la serie de materiales de PCB de alta frecuencia de cerámica Rogers pcb:

Serie Rogers ro3000: materiales de circuito de PTFE basados es es en rellenos cerámicos. Los modelos Rogers incluyen: laminados de alta frecuencia ro3003, ro3006, ro3010 y ro3035.

Serie Rogers rt6000: materiales de circuito de PTFE rellenos a base de cerámica, diseñados especialmente para circuitos electrónicos y circuitos de microondas que requieren altas permitividad. El modelo Rogers incluye: la constante dieléctrica rt6006 es de 6,15 y la constante dieléctrica rt6010 es de 10,2.

Serie Rogers tmm: materiales compuestos a base de cerámica, hidrocarburos y polímeros termoestables. Modelos rogers: tmm3, tmm4, tmm6, tmm10, tmm10i, tmm13i. Esperar


En la actualidad, el diseño global de 5G se está acelerando día a día. La arquitectura distribuida tradicional de la Estación base 3G / 4G se puede dividir en bbu, RRU y sistema de alimentación celestial, en el que la RRU y el sistema de alimentación celestial están conectados a través de alimentadores. Debido al aumento del riesgo de pérdida de transmisión a alta frecuencia, la arquitectura integrada de RRU y sistema de alimentación celestial puede reducir la pérdida de señal en el feed y mejorar la eficiencia de transmisión. La Alta integración hace que un gran número de componentes dispersos sean reemplazados por placas de pcb, lo que finalmente aumenta el uso unitario de pcb.


La alta frecuencia 5G hace que los materiales de PCB sean de alta frecuencia.

En la era 5G es obligatorio el uso de PCB de alta frecuencia (3gpp especifica que el rango de frecuencia soportado por 5gnr es de 450 MHz - 52,6 ghz). las razones son:

1. después de la iteración de las cuatro primeras generaciones de tecnología de comunicación, los recursos de la banda de baja frecuencia se han ocupado y no hay muchos recursos disponibles para el desarrollo de 5g;

2. cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la información que se puede cargar y más abundantes serán los recursos, lo que también permitirá una mayor velocidad de transmisión (por ejemplo, en 100 MHz solo se pueden separar 5 canales de 20 mhz, mientras que en 1 GHz se pueden separar 50 canales de 20 mhz).


PCB de alta frecuencia

Debido al fenómeno de resonancia causado por la carga y la influencia del efecto de la línea de transmisión, cuanto mayor sea la frecuencia de las ondas electromagnéticas, más grave será la atenuación. Para lograr una transmisión eficiente a alta frecuencia, es necesario controlar la pérdida de señal en el transceptor y el equipo de transmisión. El dispositivo de rodamiento correspondiente pasará de ser un material de PCB tradicional a un material de PCB de alta frecuencia (por ejemplo, Rogers 4350). En concreto, la antena terminal utilizaba inicialmente un FPC (placa de circuito flexible) con Pi como material principal. sin embargo, debido a la Alta constante dieléctrica del Pi (dk, capacidad de transmitir electrones bloqueados por el medio) y la pérdida dieléctrica (df, capacidad del medio de transmisión para convertir la energía eléctrica en energía térmica), la eficiencia de transmisión era baja. Por lo tanto, la tendencia a reemplazar Pi por polímeros líquidos líquidos (lcp) con DK y DF más bajos es cada vez más prominente. En la actualidad, Apple ha lanzado el lcp, y se espera que el material LCP se convierta en el material dominante en el futuro. en el caso de apple, un solo módulo LCP en el iPhone X es de unos 4 - 5 dólares por antena, mientras que la antena Pi tradicional es de 0,4 dólares por antena. hay mucho margen para mejorar el valor unitario.


Las antenas de la Estación base también requieren el uso de materiales de alta frecuencia (por ejemplo, Rogers 4350). En la actualidad, la solución dominante es el uso de PTFE o PCB de hidrocarburos (con buena propiedad dieléctrica). El precio es de unos 3.000 - 6.000 yuanes por metro cuadrado, y el precio de los PCB ordinarios es de unos 1.900 yuanes por metro cuadrado. El valor unitario aumentó aproximadamente 1,5 - 3 veces. La Estación base 3G / 4G RRU requiere una placa de ca de alta frecuencia, y la placa de PCB del amplificador de potencia de radiofrecuencia requiere el uso de materiales de alta frecuencia (como Rogers 4350), pero para ahorrar costos, fr4 y el sustrato de alta frecuencia se mezclarán. La demanda de materiales pcbpcb de alta frecuencia (como Rogers 4350) aumentará en las placas de ca de media y alta frecuencia 5G aau, y el uso de materiales de alta frecuencia en las placas de PCB aumentará, aumentando así el valor de las placas individuales.


Los tres escenarios construidos en la era 5G (embb, mmtc, urrlc) significan que estamos a punto de entrar en la era de la explosión de datos, y la cantidad de datos explotará. Con la comercialización del 5g, para 2025, el número de conexiones 5G en China alcanzará los 428 millones, con una tasa de crecimiento compuesta de cinco años del 155,61%. el estallido de la demanda de datos ha obligado a los equipos de comunicación a mejorar su capacidad de procesamiento de datos, y se espera que los materiales de PCB de alta frecuencia correspondientes se desarrollen a varias capas. Y el precio de los PCB de alta frecuencia también ha aumentado en consecuencia.