《电子技术应用》

射频微波领域专家电子展现场答疑

电子技术应用·Tech-workshop会场火热爆棚

电子技术应用 作者:王伟
2016/7/14 14:35:00

随着产品频率越来越高,PCB发挥的作用和关注成都也会越来越高。在射频微波领域,要求PCB在整体布局、抗干扰能力、工艺上和可制造性上都要满足要求。这就为PCB设计人员提出了很多的难题。

2016年7月14日,《电子技术应用》在成都电子展现场,举办“射频微波电路板研究与仿真”Tech-workshop,邀请了射频PCB领域具有十余年设计经验的专家发表演讲,并为听众现场解答微博射频PCB设计中的各种疑问。

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演讲人徐兴福,兴森快捷-安捷伦联合射频实验室主任,对射频有源电路、微带电路、微带天线、板级信号完整性、仿真与实际结果闭环等方面有着丰富经验和深入的研究,并拥有多项专利。多年来在北京、上海、西安、武汉、南京、成都、合肥等地讲授企业公开课(包括中国电子集团、中国航天、中航工业、中科院各大研究所和中兴、阿郎等知名企业),助力工程师射频电路板级设计与仿真。著有ADS2008/2011射频电路设计与仿真实例》和《HFSS射频仿真设计实例大全》两本书籍,被称为微波射频工程师必读经典参考书。

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问:PCB微带线特性有研究价值吗?

答:非常有。业内在这一块还是一个盲区,我们很难找到全面、系统的学习资料。有很多的内容等待我们去研究、去挖掘。

问:常用的射频板材型号有哪些?

答:RO4350B、RO4003C,板材为碳氢树脂+陶瓷填料,主要用于低频产品;RO3003、RT/duroid6002,板材为PTFE+陶瓷,主要用于中频产品;RT/duroid5880,板材为PTEF+玻璃纤维,主要用于高频产品;ULTRALAM3850,板材为液晶聚合物LCP,主要用于柔性互连产品;XT/duroid8000,板材为高温热塑+陶瓷,主要用于高温场合;此外,还有多用于军工领域的LTCC。

问:射频PCB用介质材料有哪些特点?

答:这里的介质材料要具有如下特点:低介质损耗、高阻抗控制精度、强大的机械性能和导热性能、低无源交调PIM以及能与FR4混压。

问:对金属材料有什么要求?

答:一定要有高的电导率、低的电阻率;对基片的符合性能好;具有好的蚀刻性和可焊接性;易电镀及加工;不易氧化、镀金。

问:如何选择材质的介电常数?

答:介电常数决定着电磁波的传播速度,高介电常数的介质材料容易造成信号的传播延迟,而传播延时对设计PCB中的时序和通道一致性有重要意义。其实,不仅介电常数,覆铜表面的粗糙程度、走线的宽窄和离参考层的距离也会影响传播延时。

问:介电常数的常用测试方法都有哪些?

答:常用的有谐振腔体测试法。谐振腔体通常具有很高的Q值,并且在特定的频率发生谐振。如果将一材料放入腔体中,将会改变腔体的谐振频率和Q值,通过这两个参数值的变化,可以得到PCB板材的复介电常数。

问:PCB特性阻抗测试的方法有哪些?

答:可以通过网分TDR/PLTS+探针台测试、网分TDR+探头测试以及网分测试PCB的特性阻抗。

问:PIM测试方法以及有什么要求?

答:PIM是由于板材的非线性(材料固有的非线性电特性、铜箔粗糙度、纤维经纬等)和加工工艺(PCB蚀刻等)原因造成的。测试时将两个43dBm的载频功率同时作用到被测DUT。

问:如何处理PCB的热管理问题?

答:首先PCB的厚度影响散热,Via是改善PCB热流的有效办法,所以可以采用栅列孔;其次,要选择导热系数良好的板材,选用光滑的PCB铜箔。如果热量比较大,还可以采用埋铜块、通烧结和铝烧结的工艺来达到散热的目的。

在演讲和交流的工程当中,徐兴福还以多个射频电路板级仿真工程案例为例,解答了微带线损耗、PCB阻抗控制、过孔阻抗控制及设计注意事项、不同工艺损耗测试对比等多方面的问题。更多内容,可参考电子技术应用官网视频。

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