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Technique RF

Technique RF - PCB haute fréquence à l'ère de la 5G - Rogers PCB

Technique RF

Technique RF - PCB haute fréquence à l'ère de la 5G - Rogers PCB

PCB haute fréquence à l'ère de la 5G - Rogers PCB

2023-02-19
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Author:iPCB

Avec le développement de l'électronique. La production de produits électroniques nécessite également de plus en plus de matériaux, par exemple des matériaux PCB haute fréquence. Prenez Rogers, par exemple. Rogers PCB Materials est un modèle de matériau PCB haute fréquence produit par Rogers, qui diffère du matériau de PCB traditionnel, la résine époxy. Il est fait de matériaux à haute fréquence à base de céramique et ne contient pas de fibre de verre. Lorsque la fréquence de fonctionnement du circuit est supérieure à 500 MHz, la gamme de matériaux que les ingénieurs de conception de circuits imprimés haute fréquence peuvent choisir est considérablement réduite.


Le Rogers ro4350b permet aux ingénieurs RF de concevoir facilement des circuits tels que l'adaptation du réseau, le contrôle de l'impédance de la ligne de transmission, etc. en raison de ses faibles pertes diélectriques, le matériau r04350b présente des avantages par rapport aux matériaux de circuit courants dans les applications à haute fréquence. Sa constante diélectrique fluctue avec la température presque parmi les plus faibles de sa catégorie. Sur une large gamme de fréquences, sa constante diélectrique est également assez stable à 3,48 et la valeur recommandée par conception est de 3,66. La Feuille de cuivre lopraâ peut réduire les pertes d'insertion. Cela rend le matériau adapté aux applications à large bande.


PCB haute fréquence

Rogers PCB Ceramic High Frequency PCB Material Series Catégorie:

Rogers ro3000 Series: matériau de circuit PTFE à base de remplissage céramique. Les modèles Rogers comprennent: ro3003, ro3006, ro3010, ro3035 stratifié haute fréquence.

Rogers rt6000 Series: basé sur un matériau de circuit PTFE rempli de céramique, conçu pour les circuits électroniques et les circuits micro - ondes nécessitant une constante diélectrique élevée. Le modèle de Rogers comprend: rt6006 constante diélectrique 6,15, rt6010 constante diélectrique 10,2.

Rogers série TMM: matériaux composites à base de céramiques, d'hydrocarbures et de polymères thermodurcissables. Modèles Rogers: tmm3, tmm4, tmm6, tmm10, tmm10i, tmm13i. Attendre


À l’heure actuelle, les configurations 5G mondiales s’accélèrent de plus en plus. L'architecture distribuée traditionnelle des stations de base 3G / 4G peut être divisée en systèmes bbu, RRU et skyfeed, dans lesquels les systèmes RRU et skyfeed sont connectés via des lignes d'alimentation. En raison du risque accru de pertes de transmission à haute fréquence, l'architecture intégrée du système RRU et skyfeed peut réduire les pertes de signal sur la ligne d'alimentation et améliorer l'efficacité de la transmission. Le haut niveau d'intégration a permis de remplacer un grand nombre d'éléments dispersés par des cartes PCB, augmentant finalement l'utilisation unitaire des PCB.


5g haute fréquence rend le matériau PCB haute fréquence

À l'ère de la 5G, les PCB haute fréquence doivent être utilisés (le 3GPP spécifie que la gamme de fréquences supportée par le 5gnr est de 450 MHz à 52,6 GHz).

1. Après les itérations des quatre premières générations de technologies de communication, les ressources de la bande basse sont déjà occupées et peu de ressources sont disponibles pour le développement de la 5G;

2. Plus la fréquence est élevée, plus les informations peuvent être chargées et plus les ressources sont abondantes, ce qui peut également rendre le taux de transmission plus élevé (par exemple, dans 100 MHz, seuls 5 canaux de 20 MHz peuvent être séparés, tandis que dans 1 GHz, 50 canaux de 20 MHz peuvent être séparés).


PCB haute fréquence

Plus la fréquence de l'onde électromagnétique est élevée, plus l'atténuation est importante en raison des phénomènes de résonance causés par la charge et de l'effet de la ligne de transmission. Pour obtenir une transmission efficace à haute fréquence, il est nécessaire de contrôler les pertes de signal sur les émetteurs - récepteurs et les dispositifs de transmission. Le dispositif de roulement correspondant passera d'un matériau PCB traditionnel à un matériau PCB haute fréquence (par exemple, Rogers 4350). En effet, l'antenne terminale utilise initialement un FPC (Flex Circuit Board) dont pi est le matériau principal, mais le rendement de propagation est faible en raison de la constante diélectrique élevée de Pi (DK, capacité du milieu de propagation à bloquer les électrons) et des pertes diélectriques (DF, capacité du milieu de propagation à convertir l'énergie électrique en énergie thermique), La tendance à remplacer le Pi par un polymère à cristaux liquides (LCP) de DK et DF inférieurs est donc de plus en plus marquée. À l'heure actuelle, Apple a lancé le LCP, et le matériau LCP promet d'être le matériau principal de l'avenir, prenez Apple par exemple, un seul module LCP dans l'iPhone X est d'environ 4 - 5 $/ antenne, contre 0,4 $/ antenne pour l'antenne Pi traditionnelle.


L'antenne de la station de base nécessite également l'utilisation de matériaux haute fréquence (par exemple Rogers 4350). Actuellement, la solution courante consiste à utiliser du polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou des PCB hydrocarbonés (avec une bonne propriété diélectrique). Le prix est d'environ 3000 - 6000 RMB / m2, le prix d'un PCB ordinaire est d'environ 1900 RMB / m2. La valeur de l'unité augmente d'environ 1,5 à 3 fois. La station de base 3G / 4G RRU a besoin d'une carte ca HF et la carte PCB de l'amplificateur de puissance RF nécessite l'utilisation de matériaux HF (tels que le Rogers 4350), mais pour économiser de l'argent, les substrats fr4 et HF seront mélangés. La demande de matériaux pcbpcb haute fréquence tels que le Rogers 4350 pour les cartes ca à moyenne et haute fréquence 5G aau augmentera et l'utilisation de matériaux haute fréquence dans les cartes PCB augmentera, augmentant ainsi la valeur du placage.


Les trois scénarios construits à l’ère de la 5G (embb, mmtc, urllc) signifient que nous sommes sur le point d’entrer dans l’ère de l’explosion des données, où les volumes de données vont exploser. Avec la commercialisation de la 5G, d'ici 2025, le nombre de connexions 5G en Chine atteindra 428 millions et le taux de croissance composé sur cinq ans atteindra 155,61%. Les éruptions de puits pour la demande de données forcent les équipements de communication à améliorer la capacité de traitement des données, les matériaux de PCB haute fréquence correspondants devraient évoluer vers plusieurs couches, Et le prix des PCB haute fréquence augmente également en conséquence.