聚四氟乙烯板在傳輸中的設(shè)計(jì)
聚四氟乙烯板在六層板和八層板微帶傳輸線設(shè)計(jì)中如果已知微帶線的介質(zhì)厚度d,根據(jù)W/d 值可以計(jì)算出微帶傳輸線線寬W。 (2)微帶傳輸線損耗 微帶傳輸線損耗由三個(gè)因素決定:半開放性引起的輻射(這種損耗很。;介質(zhì)熱損耗αd(板材原因);高頻趨膚效應(yīng)引起的導(dǎo)體損耗αc。導(dǎo)體損耗是主要的,導(dǎo)體損耗αc與W/h(h 為基片厚度)成反比,也與光潔度有關(guān)。當(dāng)W/h一定,介質(zhì)損耗與損耗因子和頻率成正比。 (3)微帶色散特性 當(dāng)頻率高到微帶尺寸相對(duì) λ/4或λ/2足夠大時(shí),將出現(xiàn)嚴(yán)重色散特性還增加了輻射損耗。如果固定在某個(gè)頻率,在此頻率下色散效應(yīng)可不考慮。阻抗越低、基片越厚、εr越高,微帶色散越嚴(yán)重,或板材確定后,頻率愈高色散愈嚴(yán)重。 (4)信號(hào)在介質(zhì)中的傳輸波長(zhǎng)和相速 λc為實(shí)際在自由空間中傳播波長(zhǎng)。由此可見εe越高波長(zhǎng)減短,信號(hào)在傳輸線中的相速降低。由相速和傳輸線長(zhǎng)可得傳播時(shí)延t=Vp*L。 2 帶狀線傳輸特性 微帶傳輸線在介質(zhì)基片和空氣兩種媒質(zhì)中傳輸,帶狀線在同一媒質(zhì)中傳輸,有邊緣電容。其傳輸特性阻抗、損耗、 傳播波長(zhǎng)與介質(zhì)材料的關(guān)系同微帶傳輸線相似,與W/b,t/b有關(guān),與微帶傳輸線不同的是t對(duì)傳輸特性阻抗的影響較大。圖三為帶狀線傳輸示意。1.6mm厚、八層PCB板、FR4 板材的PCB單板,其50歐姆/75歐姆帶狀輸線線工作在622Mb/s以上的光纖通信產(chǎn)品和1G以上3GHz以下的小信號(hào)微波收發(fā)信機(jī),可以選用改性環(huán)氧樹脂材料如S1139,聚四氟乙烯板由于其介電常數(shù)在10GHz時(shí)比較穩(wěn)定、成本較低、多層壓制板工藝與FR4相同。如622Mb/s數(shù)據(jù)復(fù)用分路、時(shí)鐘提取、小信號(hào)放大、光收發(fā)信機(jī)等處建議采用此類板材,以便于制作多層板且板材成本略高于FR4(高4分/cm2左右),聚四氟乙烯板缺點(diǎn)是基材厚度沒有FR4品種齊全。或者,采用RO4000系列如RO4350,但目前國(guó)內(nèi)一般用的是RO4350雙面板。聚四氟乙烯板缺點(diǎn)是:這兩種板材不同板厚品種數(shù)量不齊全,由于板厚尺寸要求,不便于制作多層印制板。如RO4350,板材廠家生產(chǎn)的規(guī)格有10mil/20mil/30mil/60mil等四種板厚,而目前國(guó)內(nèi)進(jìn)口品種更少,因此限制了層壓板設(shè)計(jì)。 (4)3GHz以下的大信號(hào)微波電路如功率放大器和低噪聲放大器建議選用類似RO4350的雙面板材,RO4350介電常數(shù)相當(dāng)穩(wěn)定、損耗因子較低、耐熱特性好、加工工藝與FR4相當(dāng)。其板材成本略高于FR4(高6分/cm2左右)。 (5)10GHz以上的微波電路如功率放大器、低噪聲放大器、上下變頻器等對(duì)板材要求更高,建議采用性能相當(dāng)于F4的雙面板材。 (6)無(wú)線手機(jī)多層板PCB板材要求板材介電常數(shù)穩(wěn)定度、損耗因子較低、成本較低、介質(zhì)屏蔽要求高,建議選用性能類似PTFE(美國(guó)/歐洲等多用)的板材,或FR4和高頻板組合粘接組成低成本、高性能層壓板。
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