Om te bepalen of een product een hoogfrequent bord moet gebruiken, zijn de kerncriteria drie harde indicatoren: signaalfrequentie, tolerantie voor verbindingsverlies en vereisten voor impedantieconsistentie. Wanneer een regulierefr4 bordaan de eisen kan voldoen, is het niet nodig om een hoogfrequent bord te kiezen, anders zullen de kosten en procesmoeilijkheden alleen maar toenemen.
Vier kernscenario's waarvoor het gebruik van vereist ishoogfrequente borden
Signaalfrequentie Groter dan of gelijk aan 1GHz: het diëlektrische verlies van gewone fr4 neemt scherp toe boven 1GHz, en de Df-waarde is 5-20 maal die van hoogfrequente kaarten. De signaalverzwakking is ernstig en kan niet normaal worden verzonden. Typische scenario's zijn onder meer een 77GHz-voertuiggemonteerde millimetergolfradar, 5G/6G-basisstation RF-modules en Phased Array-antennes voor satellietcommunicatie, waarbij hoogfrequente kaarten de enige haalbare keuze zijn.
De vereiste voor verlies van verbindingsinvoeging is extreem laag: wanneer het product strikte eisen stelt aan de transmissieafstand en signaalsterkte, zoals microgolfapparatuur van punt{0}}naar-punttransmissie, RF-filters, hoogfrequente versterkers, kan de lage Df-karakteristiek van de hoog-kaart het signaalverlies beperken tot 1/10 van dat van de gewone kaart, waardoor wordt voorkomen dat het signaal tijdens de transmissie volledig wordt "opgegeten".
Impedantiecontroletolerantie Minder dan of gelijk aan ± 5%: Het RF-systeem vereist een continue impedantie van de gehele verbinding (zoals 50 Ω single-ended, 100 Ω differentieel), en de Dk-waardetolerantie van de hoogfrequente kaart kan worden geregeld binnen ± 0,05, wat veel beter is dan de fluctuatie van ± 0,5 of meer voor gewone fr4. Het kan ervoor zorgen dat de impedantie niet afwijkt, problemen zoals signaalreflectie, staande golfverhoudingen die de standaard overschrijden en afnemende antenne-efficiëntie vermijden.
Stabiele prestaties in extreme omgevingen: het product moet lange tijd werken in een breed temperatuurbereik van -40 graden ~ 150 graden en een omgeving met een hoge luchtvochtigheid, en de elektrische prestaties kunnen niet significant fluctueren met de temperatuur en vochtigheid. De Dk van hoogfrequente platen verandert minder dan 2% met de temperatuur, wat veel beter is dan gewone fr4, waardoor de betrouwbaarheid van de apparatuur onder zware werkomstandigheden wordt gegarandeerd.
Het is niet nodig om hoogfrequente borden in de scène te gebruiken
De signaalfrequentie ligt lager dan 500 MHz en wordt alleen gebruikt voor gewone voeding en digitale signaaltransmissie met lage- snelheid. De prestaties van een gewoon FR-4-bord dekken volledig de vereisten;
Het product behoort tot kostengevoelige categorieën zoals consumentenelektronica, en de materiaalkosten van hoogfrequente borden zijn 5-10 keer zo hoog als die van gewone borden, wat de winstmarges aanzienlijk zal comprimeren;
Zonder professionele hoogfrequente simulatie- en testapparatuur (zoals vectornetwerkanalysatoren) is het onmogelijk om de hoogfrequente parameterverificatie te voltooien, en het is ook moeilijk om de prestatievoordelen ervan uit te oefenen door met geweld hoogfrequente kaarten te gebruiken.
Een overgangsscenario dat compromisselectie mogelijk maakt
Veel hybride circuits met gemiddelde en lage- snelheid vereisen geen hoogfrequente kaart voor het hele bord, en kunnen het fr4+lokale hoge- gemengde spanningsschema met hoge frequentielaag gebruiken: alleen Rogers en andere hoog- hoogfrequente materialen gebruiken op de bovenste laag van de RF-signaalroutering, terwijl de gewone FR-4 behouden blijft voor de rest van de digitale en vermogenslagen. Dit voldoet niet alleen aan de lage verliesvereisten van het hoogfrequente deel, maar verlaagt ook de totale kosten met meer dan 40%. Het is momenteel het mainstream selectie-idee voor 5G-microbasisstations, snelle optische modules en andere producten.
fr4-bord, hoogfrequente borden