RF-enheden i en 5G-basestation er ansvarlig for kernefunktionerne i at sende, modtage og forstærke 5G-signaler. Dets arbejdsmiljø skal klare udfordringer såsom højfrekvent signaltransmission, høj-energiopvarmning og komplekse udendørsforhold (såsom temperaturudsving, luftfugtighedsændringer, elektromagnetisk interferens). Som "signaltransmissionsbærer" og "komponentbærerplatform" for RF-enheden påvirker valget af PCB direkte RF-enhedens signalintegritet, varmeafledningseffektivitet og langsigtede-pålidelighed. Det følgende skitserer de vigtigste udvælgelsespunkter for 5G-basestationens RF-enhed PCB fra fem kernedimensioner for at sikre kompatibilitet med praktiske anvendelsesbehov.
1, Valg af underlag: prioriter at sikre høj-signaltransmissionsydelse
RF-enheden på 5G-basestationer skal transmittere en stor mængde højfrekvente-signaler, og substratets elektriske egenskaber bestemmer direkte signaltransmissionstabet og -stabiliteten. Når du vælger, skal du være særlig opmærksom på substratets høje-tilpasningsevne.
Selvom almindelige FR-4-substrater har lavere omkostninger, lider de af betydeligt signaltab og forvrængning i højfrekvente scenarier, hvilket gør det vanskeligt at opfylde kravene til 5G RF-enheder. Der bør gives prioritet til at vælge substrater, der er specielt designet til høje frekvenser. Disse substrater kan effektivt reducere det dielektriske tab og den dielektriske konstant stabilitet af højfrekvente signaler ved at optimere harpikssammensætning og glasfiberstruktur. Lavt dielektrisk tab kan reducere energiforbruget af signaler under transmission, hvilket sikrer, at signalstyrken opfylder standarderne; Stabil dielektrisk konstant kan undgå udsving i signaltransmissionshastighed forårsaget af miljøændringer (såsom temperaturstigning), hvilket sikrer synkronisering og nøjagtighed af 5G-signaler.
I mellemtiden skal den termiske stabilitet af substratet også overvejes nøje. Under driften af 5G RF-enheder genereres en betydelig mængde varme. Hvis substratets termiske udvidelseskoefficient er for høj, er det let for pladen at deformeres ved høje temperaturer, hvilket kan resultere i, at loddeforbindelser falder af eller kortslutter. Derfor er det nødvendigt at vælge et substrat med lav termisk udvidelseskoefficient og fremragende højtemperaturmodstand for at sikre, at substratet kan opretholde strukturel stabilitet under langvarige høje temperaturforhold uden at påvirke den normale drift af RF-enheden.
2, Valg af kobbertykkelse: velegnet til dobbelte krav til høj effekt og signaltransmission
RF-enheden på 5G-basestationer skal transmittere højfrekvente signaler- og bære en vis effekt (såsom strømtransmission af effektforstærkningsmoduler). Valget af kobbertykkelse bør balancere signaltransmissionskvalitet og strømbærende kapacitet for at undgå ydeevneflaskehalse forårsaget af forkert kobbertykkelse.
Ud fra signaltransmissionsperspektivet kan for tyk kobberfolie øge hudeffekttabet af højfrekvente signaler, hvilket påvirker signaltransmissionseffektiviteten; Tynd kobberfolie kan forårsage signalrefleksion eller krydstale på grund af ustabil impedans. Differentieret udvælgelse af kobbertykkelse er påkrævet baseret på de funktionelle krav i forskellige områder inden for RF-enheden -, f.eks. valg af en passende konventionel kobbertykkelse til høj-signaltransmissionsveje for at sikre transmission med lavt signaltab; Strømforstærkningsmodulets strømvej skal øges passende i kobbertykkelse for at forbedre strømbærende kapacitet og undgå overophedning og brænding af kobberfolie på grund af for høj strøm.
Derudover kræver vedhæftningsstyrken af kobberfolie også opmærksomhed. 5G-radiofrekvensenheden er udsat for vibrationer (såsom små vibrationer under driften af basestationsudstyr) og temperaturskift i lang tid. Hvis kobberfolien ikke sidder godt fast på underlaget, er det let for kobberfolien at skalle af, hvilket fører til kredsløbsbrud. Når du vælger, er det derfor nødvendigt at bekræfte kobberfoliens adhæsionspræstationstestresultater for at sikre, at den opfylder pålidelighedskravene for langtidsdrift af 5G-basestationer.-
3, Valg af loddemaske: Balancerende isoleringsbeskyttelse og høj-frekvenstilpasning
Loddemaskelaget skal ikke kun beskytte PCB-kobberfolien mod oxidation og korrosion, men skal også tilpasse sig det højfrekvente miljø i 5G RF-enheder for at undgå dårlig ydeevne af loddemaskelaget, der påvirker signaltransmissionen.
Almindelig lodderesist kan øge signaltransmissionstabet og endda forårsage signalinterferens i højfrekvente scenarier på grund af høj dielektrisk konstant eller for stort dielektrisk tab. Højfrekvent adaptiv lodderesist bør vælges, som har højere dielektriske egenskaber og substratkompatibilitet, kan reducere indvirkningen på højfrekvente signaler og sikre stabil signaltransmission. Samtidig skal temperaturmodstanden og vejrbestandigheden af loddemaskelaget opfylde standarderne -5G-basestationer er for det meste installeret udendørs, og loddemaskelaget skal modstå komplekse miljøer såsom høj temperatur, lav temperatur, fugtighed og ultraviolet stråling for at undgå revnedannelse, afskalning og korrosion af kobberfolieeksponering.
Derudover er fladheden af loddemaskelaget også vigtig. Præcisions-RF-komponenter (såsom filtre og koblere) er ofte loddet på RF-enheder. Hvis overfladen af loddemasken er ujævn, kan det resultere i ustabil lodning af komponenterne, hvilket påvirker stabiliteten af signalforbindelser. Når du vælger, er det nødvendigt at bekræfte belægningsprocessen og standarderne for planhedstestning af loddemaskelaget for at sikre, at komponentsvejsekravene er opfyldt.
4, Vær opmærksom på designtilpasning til varmeafledning: hjælp til effektiv varmeledning
Effekttætheden af RF-enheden i 5G-basestationer er relativt høj under drift, hvilket nemt kan generere en stor mængde varme. Hvis varmen ikke kan ledes ud i tide, vil det føre til en stigning i komponenttemperaturen, hvilket påvirker ydeevne og levetid. Udvælgelsen af PCB bør fuldt ud overveje tilpasningen af varmeafledningsdesignet for at lette effektiv varmespredning.
På den ene side kan specielle strukturelle substrater vælges i henhold til varmeafledningskrav, såsom brug af metalbaserede PCB'er (såsom aluminium- eller kobbersubstrater) i områder med høj varmegenerering (såsom under effektforstærkningsmoduler). Disse substrater har fremragende termisk ledningsevne og kan hurtigt overføre den varme, der genereres af komponenter, til varmeafledningsstrukturer (såsom køleplader og ventilatorer), hvilket reducerer lokale temperaturer. Hvis konventionelle substrater anvendes som en helhed, kan termiske ledende vias også tilføjes i områder med høj varmegenerering, eller lokalt fortykkede kobberlag kan bruges til at forbedre varmeledningsevnen.
På den anden side skal layouttilpasningsevnen af PCB også overvejes. Ved valg er det nødvendigt at bekræfte, om tykkelsen og størrelsen af PCB'et passer til varmeafledningsstrukturen af RF-enheden, såsom om PCB-tykkelsen kan opfylde installationskravene til kølepladen, og om der er reserveret tilstrækkelig varmeafledningskanalplads for at undgå konflikter mellem PCB-design og varmeafledningsstruktur, hvilket kan påvirke varmeafledningseffektiviteten.
5, Fremhæv pålidelighedsbekræftelse: sikre langsigtet-stabil drift
Levetiden for 5G-basestationer er normalt flere år eller endda mere end ti år, og vedligeholdelsesomkostningerne efter implementering er høje. RF-enhedens printkort skal have ekstrem høj-pålidelighed på lang sigt. Når du vælger, skal du være opmærksom på standarderne for pålidelighedsverifikation og resultaterne af PCB'et.
For det første er det nødvendigt at bekræfte, om PCB'en har bestået strenge miljøpålidelighedstests, såsom højtemperatur- og højfugtighedscyklustests, temperaturchoktests, vibrationstests, saltspraytests osv.
For det andet kan elektrisk pålidelighedstestning ikke ignoreres, såsom modstå spændingstest, isolationsmodstandstest, konduktivitetstest osv., for at sikre, at PCB'ets elektriske ydeevne opfylder standarderne, og der er ingen potentielle risici såsom kortslutninger eller åbne kredsløb. Samtidig skal man være opmærksom på procespålideligheden af PCB, såsom mellemlags bindingsstyrke, loddeforbindelsespålidelighed osv., for at undgå problemer såsom mellemlagsafskalning og loddeforbindelsesløsning forårsaget af procesfejl under lang-brug af PCB.