5G bāzes stacijas RF vienība ir atbildīga par 5G signālu pārraidīšanas, saņemšanas un pastiprināšanas pamatfunkcijām. Tās darba videi ir jātiek galā ar tādiem izaicinājumiem kā augstfrekvences signāla pārraide, liela -jaudas apkure un sarežģīti āra apstākļi (piemēram, temperatūras svārstības, mitruma izmaiņas, elektromagnētiskie traucējumi). PCB kā RF ierīces "signāla pārraides nesēja" un "komponentu nesēja platforma" izvēle tieši ietekmē signāla integritāti, siltuma izkliedes efektivitāti un RF ierīces ilgtermiņa uzticamību. Tālāk ir norādīti galvenie atlases punkti 5G bāzes stacijas RF bloka PCB no pieciem kodola izmēriem, lai nodrošinātu saderību ar praktiskām pielietojuma vajadzībām.
1. Substrāta izvēle: prioritāte ir augstas-frekvences signāla pārraides veiktspējas nodrošināšana
5G bāzes staciju RF vienībai ir jāpārraida liels daudzums augstas-frekvences signālu, un substrāta elektriskās īpašības tieši nosaka signāla pārraides zudumus un stabilitāti. Izvēloties, īpaša uzmanība jāpievērš substrāta augstas-frekvences pielāgošanās spējai.
Lai gan parastajiem FR-4 substrātiem ir zemākas izmaksas, tie cieš no ievērojamiem signāla zudumiem un kropļojumiem augstas-frekvences scenārijos, tādējādi apgrūtinot 5G RF vienību prasību izpildi. Prioritāte jāpiešķir substrātu izvēlei, kas īpaši paredzētas augstām frekvencēm. Šie substrāti var efektīvi samazināt augstfrekvences signālu dielektriskos zudumus un dielektriskās konstantes stabilitāti, optimizējot sveķu sastāvu un stikla šķiedras struktūru. Zemi dielektriskie zudumi var samazināt signālu enerģijas patēriņu pārraides laikā, nodrošinot signāla stipruma atbilstību standartiem; Stabila dielektriskā konstante var izvairīties no signāla pārraides ātruma svārstībām, ko izraisa vides izmaiņas (piemēram, temperatūras paaugstināšanās), nodrošinot 5G signālu sinhronizāciju un precizitāti.
Tikmēr rūpīgi jāapsver arī pamatnes termiskā stabilitāte. 5G RF bloku darbības laikā tiek ģenerēts ievērojams siltuma daudzums. Ja pamatnes termiskās izplešanās koeficients ir pārāk augsts, plāksne var viegli deformēties augstā temperatūrā, kas var izraisīt detaļu lodēšanas savienojumu nokrišanu vai ķēdes īssavienojumus. Tāpēc ir jāizvēlas substrāts ar zemu termiskās izplešanās koeficientu un izcilu augstas temperatūras izturību, lai nodrošinātu, ka substrāts var saglabāt struktūras stabilitāti ilgstošas -augstas temperatūras apstākļos, neietekmējot RF ierīces normālu darbību.
2, vara biezuma izvēle: piemērots dubultām prasībām lielas jaudas un signāla pārraidei
5G bāzes staciju RF vienībai ir jāpārraida augstas-frekvences signāli un jāpārnes noteikta jauda (piemēram, strāvas pastiprināšanas moduļu strāvas pārraide). Vara biezuma izvēlei ir jāsabalansē signāla pārraides kvalitāte un strāvas pārvades jauda, lai izvairītos no darbības traucējumiem, ko izraisa nepareizs vara biezums.
No signāla pārraides viedokļa pārāk bieza vara folija var palielināt augstas-frekvences signālu ādas efekta zudumu, tādējādi ietekmējot signāla pārraides efektivitāti; Plāna vara folija nestabilas pretestības dēļ var izraisīt signāla atstarošanu vai šķērsrunu. Ir nepieciešama diferencēta vara biezuma izvēle, pamatojoties uz dažādu RF bloka - apgabalu funkcionālajām prasībām, piemēram, izvēloties piemērotu parasto vara biezumu augstfrekvences signālu pārraides ceļiem, lai nodrošinātu zemu signāla zudumu pārraidi; Jaudas pastiprināšanas moduļa strāvas ceļš ir atbilstoši jāpalielina vara biezumā, lai palielinātu strāvas nestspēju un izvairītos no vara folijas pārkaršanas un izdegšanas pārmērīgas strāvas dēļ.
Turklāt jāpievērš uzmanība arī vara folijas adhēzijas stiprībai. 5G radiofrekvenču iekārta ilgstoši ir pakļauta vibrācijām (piemēram, nelielai vibrācijai bāzes stacijas aprīkojuma darbības laikā) un temperatūras cikliskumam. Ja vara folija nav stingri piestiprināta pie pamatnes, vara folija var viegli nolobīties, izraisot ķēdes pārrāvumus. Tāpēc, izvēloties, ir jāapstiprina vara folijas adhēzijas veiktspējas testa rezultāti, lai pārliecinātos, ka tā atbilst uzticamības prasībām 5G bāzes staciju ilgstošai darbībai.
3. Lodēšanas maskas izvēle: izolācijas aizsardzības līdzsvarošana un augstas{1}}frekvences pielāgošana
Lodēšanas maskas slānim ir ne tikai jāaizsargā PCB vara folija no oksidācijas un korozijas, bet arī jāpielāgojas 5G RF ierīču augstfrekvences videi, lai izvairītos no sliktas lodēšanas maskas slāņa darbības, kas ietekmē signāla pārraidi.
Parastā lodēšanas pretestība var palielināt signāla pārraides zudumus un pat izraisīt signāla traucējumus augstas{0}}frekvences scenārijos augstas dielektriskās konstantes vai pārmērīgu dielektrisko zudumu dēļ. Jāizvēlas augstfrekvences adaptīvā lodēšanas pretestība, kurai ir augstākas dielektriskās īpašības un substrāta savietojamība, kas var samazināt ietekmi uz augstas-frekvences signāliem un nodrošināt stabilu signāla pārraidi. Tajā pašā laikā lodēšanas maskas slāņa temperatūras izturībai un laikapstākļu izturībai ir jāatbilst standartiem - 5G bāzes stacijas galvenokārt tiek izvietotas ārpus telpām, un lodēšanas maskas slānim ir jāiztur sarežģītas vides, piemēram, augsta temperatūra, zema temperatūra, mitrums un ultravioletais starojums, lai izvairītos no plaisāšanas, lobīšanās un vara folijas iedarbības korozijas.
Turklāt svarīgs ir arī lodēšanas maskas slāņa līdzenums. Precīzijas RF komponenti (piemēram, filtri un savienotāji) bieži tiek pielodēti uz RF ierīcēm. Ja lodēšanas maskas virsma ir nelīdzena, tas var izraisīt nestabilu komponentu lodēšanu, kas ietekmē signāla savienojumu stabilitāti. Izvēloties, ir jāapstiprina lodēšanas maskas slāņa pārklāšanas process un līdzenuma pārbaudes standarti, lai nodrošinātu detaļu metināšanas prasību izpildi.
4, pievērsiet uzmanību siltuma izkliedes dizaina pielāgošanai: palīdziet efektīvai siltuma vadīšanai
RF bloka jaudas blīvums 5G bāzes stacijās darbības laikā ir salīdzinoši augsts, kas var viegli radīt lielu siltuma daudzumu. Ja siltumu nevar izvadīt savlaicīgi, tas izraisīs komponentu temperatūras paaugstināšanos, kas ietekmēs veiktspēju un kalpošanas laiku. Izvēloties PCB, pilnībā jāapsver siltuma izkliedes dizaina pielāgošana, lai veicinātu efektīvu siltuma difūziju.
No vienas puses, īpašus strukturālos substrātus var izvēlēties atbilstoši siltuma izkliedes prasībām, piemēram, izmantojot metāla bāzes PCB (piemēram, alumīnija vai vara substrātus) vietās ar augstu siltuma līmeni (piemēram, zem jaudas pastiprināšanas moduļiem). Šīm pamatnēm ir lieliska siltumvadītspēja, un tās var ātri pārnest komponentu radīto siltumu uz siltuma izkliedes konstrukcijām (piemēram, siltuma izlietnēm un ventilatoriem), samazinot vietējo temperatūru. Ja tiek izmantoti parastie substrāti kopumā, siltumvadītspējīgās caurejas var pievienot arī vietās ar augstu siltumu vai var izmantot lokāli sabiezinātus vara slāņus, lai uzlabotu siltuma vadīšanas spēju.
No otras puses, jāņem vērā arī PCB izkārtojuma pielāgojamība. Izvēloties, ir jāpārliecinās, vai PCB biezums un izmērs atbilst RF vienības siltuma izkliedes struktūrai, piemēram, vai PCB biezums atbilst siltuma izlietnes uzstādīšanas prasībām un vai ir rezervēta pietiekama siltuma izkliedes kanāla telpa, lai izvairītos no konfliktiem starp PCB dizainu un siltuma izkliedes struktūru, kas var ietekmēt siltuma izkliedes efektivitāti.
5. uzsveriet uzticamības pārbaudi: nodrošiniet ilgtermiņa stabilu darbību
5G bāzes staciju kalpošanas laiks parasti ir vairāki gadi vai pat vairāk nekā desmit gadi, un uzturēšanas izmaksas pēc izvietošanas ir augstas. RF bloka PCB ir jābūt īpaši augstai ilgtermiņā-uzticamībai. Izvēloties, jāpievērš uzmanība PCB uzticamības pārbaudes standartiem un rezultātiem.
Pirmkārt, ir jāapstiprina, vai PCB ir izturējis stingrus vides uzticamības testus, piemēram, augstas temperatūras un augsta mitruma cikla testus, temperatūras trieciena testus, vibrācijas testus, sāls izsmidzināšanas testus utt
Otrkārt, nevar ignorēt elektriskās uzticamības testēšanu, piemēram, izturības pret sprieguma testēšanu, izolācijas pretestības testēšanu, vadītspējas pārbaudi utt., lai nodrošinātu, ka PCB elektriskā veiktspēja atbilst standartiem un nepastāv potenciāli riski, piemēram, īssavienojumi vai atvērtas ķēdes. Tajā pašā laikā uzmanība jāpievērš PCB procesa uzticamībai, piemēram, starpslāņu savienojuma stiprībai, lodēšanas savienojumu uzticamībai utt., lai izvairītos no tādām problēmām kā starpslāņu lobīšanās un lodēšanas savienojumu atdalīšanās, ko izraisa procesa defekti ilgstošas -PCB lietošanas laikā.