PCB substrātu atlasei satelīta, radara un lidojuma vadības scenārijiem jābūt precīzi saskaņotiem ar to attiecīgajām galvenajām darbības frekvenču joslām, vides tolerances prasībām un ilgtermiņa uzticamības mērķiem, un nevajadzētu akli meklēt augstas klases materiālus.
PCB substrāta izvēle satelīta ainām
Satelīta ainām ir nepieciešama izturība pret kosmiskajiem stariem un ekstremālām temperatūras atšķirībām no -55 grādiem līdz 125 grādiem, un projektētais kalpošanas laiks parasti pārsniedz 10 gadus. Kodols garantē signāla fāzes konsekvenci un struktūras stabilitāti.
Satelītiem uzstādīta fāzētu bloku antena RF slānis: priekšroka tiek dota Rogers RO4003C vai Taconic RF-3500, ar stabilu Dk aptuveni 3,5, Df mazāku vai vienādu ar 0,0037, piemērots augstfrekvences signāliem virs 40 GHz, pretestības pielaide var tikt kontrolēta ±1 Ω.
Satelīta universālais vadības slānis: izmanto augstfrekvences jaukta spiediena struktūru, piemēram, HJY350A+S1000-M apvienojumā ar īpašu daļēji cietinātu plēvi, kas līdzsvaro zemus zudumus un mehānisko izturību, vienlaikus panākot vieglu un svara samazinājumu.
Augstas uzticamības scenārijs dziļas kosmosa izpētei: izvēloties Tly-5 tīru PTFE substrātu, Dk=2.33,Df=0.0015. Ekstrēmās temperatūras svārstībās Dk novirzes ātrums ir mazāks par 0,5%, nodrošinot ilgtermiņa signāla stabilitāti vairāk nekā 20 gadus.
PCB substrāta izvēle radara ainai
Radara sistēmas darba frekvenču diapazons aptver X-joslu līdz 77 GHz milimetru viļņam, ar pamatprasībām īpaši zemu signāla zudumu, augstu siltumvadītspēju un izvairīšanos no lielas jaudas signāla pārraides vājināšanās.
77 GHz transportlīdzekļa/gaisa milimetru viļņu radars: izvēlieties Rogers RO3003 vai RT5880 ar ārkārtīgi zemiem dielektriskiem zudumiem, kas spēj atbalstīt augstas precizitātes signāla pārraidi milimetru viļņu līmenī, nodrošinot radara diapazona precizitāti.
X joslas sintētiskās apertūras radars (SAR): izmantojot RO4350B+RT5880 jauktā sprieguma shēmu, tas ne tikai atbilst zema zuduma prasībām, bet arī uzlabo substrāta siltumvadītspēju, ātri izkliedējot RF jaudas pastiprinātāja radīto siltumu.
Uz zemes izvietots tālvadības brīdinājuma radars: ir izvēlēts ar keramiku pildīts kompozītmateriāls, piemēram, Arlon AD450, Dk=3.4, augsta mehāniskā izturība, kas spēj izturēt ilgstošu āra sāls izsmidzināšanu un vibrācijas vidi.
PCB substrāta izvēle lidojuma vadības scenārijiem
Lidojuma vadības sistēmas pamatnosacījums ir pretvibrācijas, augstas temperatūras un nulles signāla pārtraukums, par prioritāti izvirzot barošanas avota integritāti un mehānisko uzticamību, akli necenšoties izmantot augstfrekvences materiālus.
Parasta patērētāju klases drona lidojuma vadība: Augsta Tg FR-4 tāfele ar Tg vērtību, kas ir lielāka par vai vienāda ar 170 grādiem, ir izvēlēta, lai izvairītos no atslāņošanās un deformācijas augstā temperatūrā virs 70 grādiem salonā vasarā. Izmaksas ir kontrolējamas un atbilst 2,4 GHz datu pārraides savienojuma prasībām.
Lidojuma vadība ar augstas precizitātes GNSS/RTK navigāciju: RO4350B substrāts tiek izmantots lokāli galvenajā RF slānī, lai nodrošinātu L1/L2 frekvenču joslas navigācijas signālu pārraidi ar zemu trokšņa līmeni, savukārt augstais Tg FR-4 joprojām tiek izmantots, lai līdzsvarotu izmaksas atlikušajos vadības slāņos.
Industriāla līmeņa/lieljaudas lidojuma vadība: izmantojot īpašus liesmu slāpējošus augstu Tg substrātus ar augstāku CTI līmeni, kas spēj izturēt spēcīgas vibrācijas un lielas strāvas triecienus un izvairīties no jaudas traucējumiem no motora piedziņām, kas traucē galveno vadības darbību.
Vispārējie atlases pamatprincipi
Prioritātes atbilstības frekvenču josla elektriskajai veiktspējai: ar augstu Tg FR-4 pietiek vadības saitēm zem 1 GHz; Rogers 4000 sērijas ogļūdeņražu materiāli tiek izmantoti frekvencēm no 1 līdz 10 GHz; PTFE substrāts ir izvēlēts tikai īpaši augstas frekvences scenārijiem virs 10 GHz.
Vides tolerances saskaņošanas nosacījumi: prioritāri izvēlēties CAF izturīgus un augstu CAF izturīgus substrātus kuģa/gaisa scenārijiem; Dziļās telpas scenāriju uzticamība ir jāpārbauda, veicot vairāk nekā 200 termiskās cikla testus pie -55 grādiem ~ 125 grādiem.
Izmaksu stratifikācijas kontrole: izmantojot "jaukta spiediena dizainu", RF atslēgas slānim tiek izmantoti tikai augstfrekvences īpašie materiāli, bet atlikušajam liela laukuma kontroles slānim tiek izmantots augsts Tg FR-4, kas var samazināt dēļa izmaksas par vairāk nekā 30%, vienlaikus nodrošinot veiktspēju.