정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
RO4350B의 개전 상수는 상대적으로 안정적입니다.10GHz의 표준값은 3.48입니다.개전 상수는 주파수가 증가함에 따라 감소할 것이다.24GHz에서 개전 상수는 10GHz 주파수(3.47)에 비해 0.01 낮아졌다.
일반적으로 고주파 PCB 보드는 낮은 개전 상수, 낮은 손실 인수, 주파수 및 온도 안정성 및 비용 (재료 비용, 설계 테스트 제조 비용) 등 몇 가지 측면에서 선택됩니다.ROGERS사 RO4350B는 탄화수소수지와 세라믹충전재 층압판과 예침재에 사용되는 저손실 소재로 우수한 고주파 성능(일반적으로 30GHz 이하에 적용)을 자랑한다.RO4350B는 표준 에폭시 수지/유리 (FR-4) 가공 기술로 가공되기 때문에 생산 라인의 가공 비용도 낮다.RO4350B는 비용 및 고주파 성능을 최적화하여 성비 비율이 가장 높은 저손실 고주파 슬라이스라고 할 수 있다.저자는 설계 요구 사항을 더 잘 달성하기 위해 마이크로밴드 어레이 안테나를 설계할 때 RO4350B 슬라이스 기반 마이크로밴드 전송선이 24GHz에서 삽입되는 손실을 연구했다.
마이크로밴드 삽입 손실 분석
마이크로밴드 삽입 손실은 주로 도체 손실, 매체 손실, 표면파 손실과 복사 손실을 포함하는데, 그 중 도체 손실과 매체 손실이 주요 손실이다.피부로 가는 효과는 마이크로밴드 선의 고주파 전류를 도대와 접마루가 매체 기판과 직접 접촉하는 얇은 층에 집중시키며, 등효 교류 저항은 저주파 상황보다 훨씬 크다.10GHz 이하에서 작업할 때 마이크로밴드의 도체 손실은 매체 손실보다 훨씬 크다.작동 주파수가 24GHz로 상승하면 개전 손실이 도체 손실을 초과합니다.
그림 1은 HFSS가 계산하는 다양한 길이의 마이크로밴드 선의 삽입 손실을 보여줍니다.전매질 라이닝 바닥은 모두 두께가 20밀이인 RO4350B이다.그림에서 볼 수 있듯이, 마이크로밴드 선의 삽입 손실은 약 17dB/m이며, 금속 손실, 개전 손실과 기타 손실은 각각 4.47dB/m, 11.27dB/m, 1.26dB/m이다.비교하자면, 표 1은 MWI2016을 통해 계산된 마이크로밴드 선의 삽입 손실을 보여준다.같은 조건에서 MWI의 계산값은 24.4dB임을 알 수 있다.개전 손실값은 비슷하지만 도체 손실값은 7dB 차이가 난다.차이가 나는 이유는 HFSS 모델에서 컨덕터와 접 바닥의 표면 거칠음을 고려하지 않았기 때문입니다.마이크로밴드 삽입 손실에 대한 HFSS 계산 결과는 다음과 같습니다.
마이크로밴드 삽입 손실 감소 조치
1) 판재의 두께를 합리적으로 선택하고 녹색기름을 신중하게 사용한다
표 1에서 볼 수 있듯이 같은 특성의 임피던스를 가진 마이크로밴드의 도체 손실은 매체의 두께가 증가함에 따라 감소하지만 매체 손실은 기본적으로 변하지 않는다.그 원인은 전기매체의 안감이 두꺼울수록 미대선의 너비가 좁고 고주파전류가 집중될수록 도체의 손실이 커지기 때문이다.특히 녹색 오일 매체는 24GHz에서 손실이 큰 정절각을 가지고 있어 마이크로밴드 선의 삽입 손실을 증가시킨다.따라서 24GHz 마이크로밴드 안테나를 설계할 때 안테나 영역에서 용접 마스크로 창을 열 필요가 있습니다.마이크로밴드 삽입 손실의 MWI2016 계산 결과는 다음과 같습니다.
2) LoPro 동박 선호
전도대와 접마루 동박의 표면 거칠음도 미대선의 삽입 손실에 영향을 주는 중요한 요인이다.동박의 표면이 매끄러울수록 도체의 손실은 작아진다.RO4350B는 전해 동박(ED)과 낮은 거친도 역처리 동박(LoPro) 등 두 가지 유형의 복동박을 제공한다.ED 동박의 표면 거칠기는 약 3um이며, LoPro 동박은 0.4um에 달할 수 있기 때문에 도체 손실을 효과적으로 줄일 수 있다.그림 2는 이 두 가지 유형의 동박의 마이크로밴드 삽입 손실의 비교를 보여준다.전매체 라이닝의 두께는 0.1mm다. 그림에서 볼 수 있듯이 로프로 동박 마이크로밴드 라인은 24GHz에서 ED 동박의 삽입 손실보다 삽입 손실이 40% 적다.전해동과 역방향동의 삽입손실의 비교는 다음과 같다.
3) 합리적
서피스 프로세스 선택
표면 처리 공정도 도체 손실에 영향을 주는 요소 중의 하나이다.흔히 볼 수 있는 표면처리 공정은 침은, 침금(비니켈금), 니켈금(니켈3-5um, 금2.54-7.62um), 침석으로 나뉜다.표 2는 이러한 금속의 전기적 매개변수를 보여줍니다.니켈은 600의 개전 상수를 가진 철자성 재료이다.피지컬 깊이 계산 공식에 따르면, 니켈의 피지컬 깊이는 다른 금속보다 한 단계 작기 때문에 니켈의 표면 저항은 다른 금속보다 수십 배 커서 니켈 금 공정의 도체 손실이 다른 공정보다 훨씬 크다.그림 3은 나동, 침은, 니켈금 표면 처리 공정의 삽입 손실을 비교하였는데, 라이닝 두께는 모두 20밀이다.그림에서 볼 수 있듯이, 침전은 공정의 삽입 손실은 나동 삽입 손실과 비슷하지만, 니켈 금 표면 처리 후의 마이크로밴드 선의 삽입 손실은 4dB/m(10GHz) 크다.이러한 차이는 24GHz에서 더 클 것으로 예상됩니다.큰 것그림에서 볼 수 있듯이 서로 다른 금속의 전도도, 개전 상수 및 피부 깊이를 니켈 금 공예 및 나동 삽입 손실과 비교합니다.
결론적으로, RO4350B PCB 전매질 기판을 사용하여 24GHz 마이크로밴드 안테나 또는 마이크로밴드 회로를 설계할 때, 우리는 성능과 비용 요구에 따라 전매질 기판의 두께, 구리 코팅의 유형, 표면 처리 공정을 고려해야 한다.이 결론은 로저스 RO4000 및 RO3000 시리즈의 마더보드 대부분에도 적용됩니다.
