マイクロ波 PCB:高周波に最適な PCB 設計

標準的な PCB 設計ではすべてを処理できないことはよくある事実です。要求の厳しいアプリケーションや特定のプロジェクトを実行するには、特殊な設計が必要になります。では、高周波を扱うときはどうしますか?必要なのはマイクロ波 PCB です。これらの PCB は、ギガヘルツ領域の周波数でも処理できます。マイクロ波 PCB とは何ですか?

マイクロ波 PCB に関するすべてと、それを作成するために必要なものを見つけるために読んでください。

マイクロ波 PCB とは?

マイクロ波 PCB は、中～非常に高い周波数で動作できるように設計されたボードです。

また、マイクロ波 PCB には、多くのメーカーが提供できない独自の技術と材料が必要です。したがって、これらの PCB を設計するときは、これに注意する必要があります。

軍が高周波アプリケーションの技術を必要としていたとき、マイクロ波 PCB は完璧でした。しかし、それは非常に高価なため、通常の DIY 愛好家やエンジニアが作成することは夢にも思いませんでした.

しかし、多くの商用および業務用製品の導入により、マイクロ波 PCB が一般的になりました。現在、ワイヤレス ネットワーク、衛星放送局、携帯電話などのワイヤレス通信デバイスにこれらのボードが搭載されています。

携帯電話

RF PCB とマイクロ波 PCB の違い

これらのボードの主な違いは、無線周波数にあります。 RF PCB には、広範囲の信号周波数があります。一般的な RF ボードの周波数範囲は 50 MHz ～ 1 GHz です。

反対に、マイクロ波 PCB は 1 GHz を超える周波数で動作できます。さらに、これらのボードの現在知られている制限は約 30 GHz であり、非常に高い帯域幅の信号に役立ちます.

ただし、ボード間の共通点の 1 つは、設計者がそれらを受信および送信アプリケーションに使用することです。さらに、信号はどのボードがアプリケーションに適合するかを決定します。

マイクロ波 PCB の利点

回路基板

電子機器が私たちの日常活動の一部となっている現在、マイクロ波 PCB 設計は人気があります。そして、ボードをその人気に値するものにするいくつかの利点があります。それでは、これらの長所を詳しく見ていきましょう。

通常のサーキットより速い

マイクロ波 PCB は、タンジェントと損失の一貫性が低いことを特徴としており、ボードがより少ない厚かましい信号をより速く送受信できるようにします。

マイクロ波 PCB は多くの層を持つことができます。

低 CTE コンポーネントを使用してマイクロ波 PCB を構築できます。このため、複数のレイヤーを重ねて配置し、詳細なパターンを形成するのは簡単です。

岩のように安定

マイクロ波 PCB 設計は安定しており、極端な温度でも適切に動作します。さらに、制限を超えてマイクロ波 PCB を 40 GHz で動作させることができます。ただし、アナログ アプリケーションの助けを借りた場合に限ります。

それほど高くない

高周波ミキサーのプリント回路基板

パネル保管システムで材料を混合すると、組み立てコストを削減できます。また、パフォーマンスを犠牲にする必要はありません。したがって、コストを削減し、最適なパフォーマンスを得ることができます。

コンポーネントの取り付けが簡単

電子部品

電子レンジ PCB にコンポーネントを取り付けるのに苦労することはありません。実際、このボードには繊細なピッチ コンポーネントも問題なく配置されています。

マイクロ波 PCB 材料

より高い周波数の PCB コンポーネントを設計する際、特にボードに最高のラミネート回路性能が必要な場合は、さまざまな考慮事項があります。これらには、過剰摂取機能、誘電率、伝導率 (DK)、電流伝導率、および熱膨張係数 (CTE) が含まれます。

チェックマークを通過する材料はかなりあります。たとえば、ほとんどの PCB カバー ワーカーがさまざまな周波数に使用するポリテトラフルオロエチレン (PTFE) 素材があります。

さらに、PTFE は優れた誘電特性を持ち、熱可塑性フッ素ポリマーで製造されています。しかし、注意する必要があるのはそれだけではありません。工場にも重要な役割があります。

最高のマイクロ波 PCB 材料を入手できるいくつかの材料サプライヤーを次に示します。

Rogers の資料

ロジャーズコーポレーション

ロジャーズは、世界で最も古い主要な公社であるだけではありません。また、電子機器向けのRT/デュリオド材料を開発した最初の企業でもあります。

また、RT/持続時間は、高速マイクロ波 PCB 向けの PTFE ファミリの主要な材料の 1 つです。ただし、最高の精度が必要な場合は、特定のシステムと材料を備えた PTFE ラミネートが必要になります。

また、PCB を取り扱う際には物質が異なるため、材料の実質的な能力も考慮する必要があります。たとえば、PTFE ベースの配合にはテフロンを使用することをお勧めします。

さらに、焦げ付き防止のフライパンでこれらのソリューションを見つけることができます.ですから、正しい知識を身につけてください。そうしないと、これらの資料を処理するのが難しくなります。

ロジャーズ・デュリオド

より高い DK マテリアル

PA および LNA 用の PCB 材料が必要な場合は、より高い Dk 値を持つ材料が必要になります。これらの材料は特定のインピーダンスと周波数範囲で機能し、必要に応じて回路の寸法を縮小します。

さらに、回路の波長は材料と周波数に依存します。また、DK 値が大きい PCB 物質を使用すると、ルーティング アルゴリズムをより低い頻度で実行できます。

さらに重要なことは、より高い DK 材料を使用した回路を使用すると、フィルターやアンテナなど、波長に依存する回路で機能するミニチュア PCB が作成されることです。さらに、マイクロ波 PCB の従来の材料は通常 2 から 6 DK の範囲です。

したがって、DK 6 範囲を超える材料を高 DK ボード材料として識別します。

パナソニック メガトロン 6

パナソニック

Panasonic の MEGATRON 6 は、グリッド機器、IC テスト システム、高周波測定機器、データ センターなどの誘導モーターに最適なラミネート材料です。

低誘電損失、優れた熱膨張、および伝送損失の低減機能で人気があります。

マイクロ波 PCB 用 PTFE (テフロン)

PTFE は抵抗がゼロの高分子物質であり、高周波を必要とする高速用途に最適です。

また、柔軟で軽量な素材で、さまざまな分野で多くの用途があります。さらに、高温に耐え、炎に抵抗し、耐久性を高めます。

タコニック マイクロ波素材

タコニックは、シリコンで覆われた PTFE 材料、パネル、およびテープを使用して、いくつかの最高のアプリケーションを提供します。彼らの主な焦点は、熱安定性を備えた低 DK CTE PTFE ラミネートです。

これらのラミネートは、RF/マイクロ波 PCB の製造に適しています。ほとんどの Taconic デバイスは、最高の損失挿入機能と低いファイバーグラスの割合を提供します。これらのデバイスは、ラミネート素材のおかげで、カバーに均一な屈折率も提供します。

FR-4 素材

実際、FR-4 は PCB 製造で最も一般的な材料です。耐久性、重量、引張強度が向上したラミネートエポキシです。さらに、防水性があり、ほとんど引火しません。

PCB 設計の基本

PCB設計

マイクロ波 PCB を設計するときは、組み立て中の潜在的なエラーを最小限に抑える必要があります。したがって、基本を理解する必要があります。基本的なデザイン レイアウトは次のとおりです。

• ボードに複数のパーツがある場合は、必ずそれらを分けてください。コンポーネントの混同を防ぎ、PCB メーカーにとってより簡単にするのに役立ちます。また、組み立ての問題も回避できます。

• マイクロ波 PCB に複数の層があることを確認します。また、最上層は、マイクロ波信号ライン、コンポーネント、およびパワー ステージをホストする必要があります。さらに、マイクロ波信号線をホストするレイヤーの下にグランド レイヤーが必要です。

• マイクロ波 PCB はノイズに敏感で、さらにさまざまなノイズの影響を受けやすいことに注意してください。このため、反射、リンギング、または信号ノイズの可能性を減らす必要があります。

切り上げ

マイクロ波 PCB は用途が広く、いくつかの PCB アプリケーションで機能します。標準的な家庭用電化製品とは別に、ロボット工学、ワイヤレス技術、セキュリティ、およびセンサーにマイクロ波 PCB があります。

ロボティクス

ボードが最高の品質を持ち、基準を満たしていることを確認するには、有能なメーカーを見つける必要があります.

したがって、マイクロ波 PCB を製造したい場合は、お気軽にお問い合わせください。