Výber substrátov PCB pre scenáre satelitného, radarového a letového riadenia by sa mal presne zhodovať s príslušnými základnými prevádzkovými frekvenčnými pásmami, požiadavkami na environmentálnu toleranciu a dlhodobými cieľmi spoľahlivosti a nemal by slepo sledovať špičkové materiály.
Výber substrátu PCB pre satelitné scény
Satelitné scény vyžadujú odolnosť voči kozmickému žiareniu a extrémnym teplotným rozdielom medzi -55 stupňami a 125 stupňami, pričom konštrukčná životnosť vo všeobecnosti presahuje 10 rokov. Jadro zaručuje fázovú konzistenciu signálu a štrukturálnu stabilitu.
Satelitná fázovaná anténa RF vrstva: Uprednostňuje sa Rogers RO4003C alebo Taconic RF-3500, so stabilným Dk okolo 3,5, Df menšie alebo rovné 0,0037, Vhodné pre vysokofrekvenčné signály nad 40 GHz, toleranciu impedancie možno regulovať v rozmedzí ± 1 Ω.
Satelitná univerzálna kontrolná vrstva: využíva vysokofrekvenčnú zmiešanú tlakovú štruktúru, ako je HJY350A+S1000-M v kombinácii so špeciálnou polovytvrdenou fóliou, ktorá vyvažuje nízke straty a mechanickú pevnosť a zároveň dosahuje nízku hmotnosť a zníženie hmotnosti.
Scenár vysokej spoľahlivosti pre prieskum hlbokého vesmíru: výber substrátu Tly-5 z čistého PTFE, Dk=2.33,Df=0.0015, Pri extrémnych teplotných výkyvoch je miera posunu Dk menšia ako 0,5 %, čo zaisťuje dlhodobú stabilitu signálu na viac ako 20 rokov.
Výber substrátu DPS pre radarovú scénu
Pracovný frekvenčný rozsah radarového systému pokrýva pásmo X až 77 GHz milimetrových vĺn so základnými požiadavkami na ultra nízke straty signálu, vysokú tepelnú vodivosť a zamedzenie útlmu prenosu vysokovýkonného signálu.
77GHz vozidlový/vzdušný radar milimetrových vĺn: Vyberte si Rogers RO3003 alebo RT5880, s extrémne nízkou dielektrickou stratou, schopný podporovať vysoko presný prenos signálu na úrovni milimetrových vĺn, čo zaručuje presnosť radarového dosahu.
X-band Synthetic Aperture Radar (SAR): Prijatím schémy zmiešaného napätia RO4350B+RT5880 nielenže spĺňa požiadavky na nízke straty, ale tiež zlepšuje tepelnú vodivosť substrátu a rýchlo rozptyľuje teplo generované vysokofrekvenčným zosilňovačom.
Pozemný diaľkový výstražný radar: je vybraný keramický kompozitný substrát, ako je Arlon AD450, Dk=3.4, vysoká mechanická pevnosť, schopný odolať dlhodobému vonkajšiemu soľnému postreku a vibráciám.
Výber substrátu PCB pre scenáre riadenia letu
Základnou líniou systému riadenia letu je antivibrácia, ochrana proti vysokej teplote a nulové prerušenie signálu, pričom sa uprednostňuje integrita napájacieho zdroja a mechanická spoľahlivosť bez slepého hľadania vysokofrekvenčných materiálov.
Bežné riadenie letu dronom pre spotrebiteľov: Doska s vysokou Tg FR-4 s hodnotou Tg väčšou alebo rovnou 170 stupňom je vybraná, aby sa zabránilo delaminácii a deformácii pri vysokých teplotách nad 70 stupňov v kabíne počas leta. Náklady sú kontrolovateľné a spĺňajú požiadavky na prenos dát v pásme 2,4 GHz.
Riadenie letu s vysoko presnou navigáciou GNSS/RTK: Substrát RO4350B sa používa lokálne v kľúčovej RF vrstve na zabezpečenie nízkošumového prenosu navigačných signálov vo frekvenčnom pásme L1/L2, zatiaľ čo vysoká Tg FR-4 sa stále používa na vyrovnanie nákladov v zostávajúcich riadiacich vrstvách.
Priemyselná trieda/riadenie letu pre veľké zaťaženie: pomocou špeciálnych nehorľavých substrátov s vysokým Tg s vyššími úrovňami CTI, ktoré sú schopné odolať silným vibráciám a nárazom vysokého prúdu a vyhýbajú sa poruchám napájania z motorových pohonov, ktoré interferujú s hlavnou riadiacou činnosťou.
Všeobecné základné princípy výberu
Prioritné prispôsobenie frekvenčného pásma pre elektrický výkon: Vysoká Tg FR-4 je dostatočná pre riadiace linky pod 1 GHz; Uhľovodíkové materiály rady Rogers 4000 sa používajú pre frekvencie v rozsahu od 1 do 10 GHz; Substrát PTFE je vybraný len pre scenáre s ultravysokou frekvenciou nad 10 GHz.
Podmienky zosúladenia tolerancie voči životnému prostrediu: uprednostnite výber substrátov odolných voči CAF a vysoko odolných voči CAF pre scenáre na lodi/vo vzduchu; Spoľahlivosť scenárov hlbokého vesmíru musí byť overená prostredníctvom viac ako 200 tepelných cyklických testov pri -55 stupňoch ~ 125 stupňoch.
Riadenie stratifikácie nákladov: Prijatie "dizajnu zmiešaného tlaku", pre vrstvu RF kľúča sa používajú iba vysokofrekvenčné špeciálne materiály a pre zostávajúcu veľkoplošnú kontrolnú vrstvu sa používa vysoká Tg FR-4, čo môže znížiť náklady na dosku o viac ako 30% a zároveň zabezpečiť výkon.