Na určenie, či by mal produkt používať vysokofrekvenčnú dosku, sú základnými kritériami tri prísne ukazovatele: frekvencia signálu, tolerancia straty spojenia a požiadavky na konzistenciu impedancie. Keď štamgastdoska fr4môže spĺňať požiadavky, nie je potrebné vyberať vysokofrekvenčnú dosku, inak to len zvýši náklady a náročnosť procesu.
Štyri základné scenáre, ktoré vyžadujú použitievysokofrekvenčné dosky
Frekvencia signálu Väčšia alebo rovná 1 GHz: Dielektrická strata bežného fr4 sa prudko zvyšuje nad 1 GHz a hodnota Df je 5-20-krát vyššia ako u vysokofrekvenčných dosiek. Útlm signálu je závažný a nedá sa normálne prenášať. Typické scenáre zahŕňajú 77GHz radar namontovaný na vozidle s milimetrovými vlnami, 5G/6G základňové moduly RF a fázované antény satelitnej komunikácie, kde sú vysokofrekvenčné dosky jedinou možnou voľbou.
Požiadavka na stratu vloženia spojenia je extrémne nízka: Ak má produkt prísne požiadavky na prenosovú vzdialenosť a silu signálu, ako sú mikrovlnné zariadenia na prenos z bodu do bodu -, RF filtre, vysokofrekvenčné zosilňovače, charakteristika nízkej Df vysoko-frekvenčnej dosky môže kontrolovať stratu signálu v rámci 1/10 straty signálu bežnej dosky, čím sa zabráni úplnému prenosu signálu "ea".
Tolerancia riadenia impedancie ± 5 % alebo menej: RF systém vyžaduje nepretržitú impedanciu celého spojenia (napríklad 50 Ω s jedným koncom, rozdiel 100 Ω) a toleranciu hodnoty Dk vysokofrekvenčnej dosky možno regulovať v rozmedzí ± 0,05, čo je oveľa lepšie ako kolísanie ± 0,5 alebo viac pre bežné fr4. Môže zabezpečiť, aby sa impedancia nehýbala, vyhnúť sa problémom, ako je odraz signálu, pomer stojatých vĺn presahujúci štandard a pokles účinnosti antény.
Stabilný výkon v extrémnych prostrediach: Produkt musí pracovať dlhú dobu v širokom rozsahu teplôt -40 stupňov ~ 150 stupňov a prostredí s vysokou vlhkosťou a elektrický výkon nemôže výrazne kolísať s teplotou a vlhkosťou. Dk vysokofrekvenčných dosiek sa mení o menej ako 2% s teplotou, čo je oveľa lepšie ako bežné fr4, čo zaisťuje spoľahlivosť zariadenia v náročných pracovných podmienkach.
V scéne nie je potrebné používať vysokofrekvenčné dosky
Frekvencia signálu je nižšia ako 500 MHz, používa sa iba na bežné napájanie a nízkorýchlostný digitálny prenos signálu. Výkon bežnej dosky FR-4 plne pokrýva požiadavky;
Produkt patrí do cenovo citlivých kategórií, ako je spotrebná elektronika, a materiálové náklady vysokofrekvenčných dosiek sú 5-10 krát vyššie ako bežné dosky, čo výrazne zníži ziskové marže;
Bez profesionálneho vysokofrekvenčného simulačného a testovacieho zariadenia (ako sú analyzátory vektorovej siete) nie je možné dokončiť verifikáciu vysokofrekvenčných parametrov{0}} a je tiež ťažké uplatniť jeho výkonnostné výhody násilným používaním vysokofrekvenčných dosiek.
Prechodný scenár, ktorý umožňuje kompromisný výber
Mnohé hybridné obvody so strednou a nízkou{0}}rýchlosťou nevyžadujú vysokofrekvenčnú dosku pre celú dosku a môžu prijať fr4+lokálnu vysokofrekvenčnú- schému zmiešaného napätia: iba s použitím Rogersových a iných vysokofrekvenčných materiálov na vrchnej vrstve vedenia vysokofrekvenčného signálu, pričom si zachovajú bežné FR-4 a napájacie vrstvy pre zvyšok digitálnych vrstiev. To nielenže spĺňa požiadavky na nízke straty vysokofrekvenčnej časti, ale znižuje aj celkové náklady o viac ako 40 %. V súčasnosti je to hlavná myšlienka výberu pre mikrozákladňové stanice 5G, vysokorýchlostné optické moduly a ďalšie produkty.
doska fr4, vysokofrekvenčné dosky