RF jedinica 5G bazne stanice odgovorna je za osnovne funkcije odašiljanja, primanja i pojačavanja 5G signala. Njegovo radno okruženje mora se nositi s izazovima kao što su visokofrekventni prijenos signala, visoko-grijanje snage i složeni vanjski uvjeti (kao što su temperaturne fluktuacije, promjene vlažnosti, elektromagnetske smetnje). Kao "nosač prijenosa signala" i "platforma nosača komponente" RF jedinice, odabir PCB-a izravno utječe na integritet signala, učinkovitost rasipanja topline i dugoročnu-pouzdanost RF jedinice. U nastavku su navedene ključne točke odabira PCB-a RF jedinice 5G bazne stanice iz pet osnovnih dimenzija kako bi se osigurala kompatibilnost s praktičnim potrebama primjene.
1, Odabir supstrata: dajte prioritet osiguravanju-visokofrekventnog prijenosa signala
RF jedinica 5G baznih stanica treba odašiljati veliku količinu visoko-frekventnih signala, a električna svojstva supstrata izravno određuju gubitak i stabilnost prijenosa signala. Prilikom odabira posebnu pozornost treba obratiti na-prilagodljivost supstrata visokim frekvencijama.
Iako obični FR{1}}4 supstrati imaju nižu cijenu, pate od značajnog gubitka signala i izobličenja u visoko-frekventnim scenarijima, što otežava ispunjavanje zahtjeva 5G RF jedinica. Prioritet treba dati odabiru podloga koje su posebno dizajnirane za visoke frekvencije. Ovi supstrati mogu učinkovito smanjiti dielektrične gubitke i stabilnost dielektrične konstante visokofrekventnih signala optimiziranjem sastava smole i strukture staklenih vlakana. Niski dielektrični gubici mogu smanjiti potrošnju energije signala tijekom prijenosa, osiguravajući da snaga signala zadovoljava standarde; Stabilna dielektrična konstanta može izbjeći fluktuacije brzine prijenosa signala uzrokovane promjenama u okolišu (kao što je porast temperature), osiguravajući sinkronizaciju i točnost 5G signala.
U međuvremenu, također treba pažljivo razmotriti toplinsku stabilnost podloge. Tijekom rada 5G RF jedinica stvara se značajna količina topline. Ako je koeficijent toplinske ekspanzije supstrata previsok, ploča se lako deformira na visokim temperaturama, što može rezultirati otpadanjem lemljenih spojeva komponenti ili kratkim spojevima. Stoga je potrebno odabrati supstrat s niskim koeficijentom toplinskog širenja i izvrsnom otpornošću na visoke temperature kako bi se osiguralo da supstrat može održati strukturnu stabilnost pod dugo-uvjetima visoke temperature bez utjecaja na normalan rad RF jedinice.
2, Izbor debljine bakra: pogodan za dvostruke zahtjeve velike snage i prijenosa signala
RF jedinica 5G baznih stanica treba odašiljati visoko-frekventne signale i prenositi određenu snagu (kao što je trenutni prijenos modula za pojačanje snage). Odabir debljine bakra trebao bi uravnotežiti kvalitetu prijenosa signala i kapacitet prijenosa struje kako bi se izbjegla uska grla u radu uzrokovana neodgovarajućom debljinom bakra.
Iz perspektive prijenosa signala, pretjerano debela bakrena folija može povećati gubitak skin efekta visoko-frekventnih signala, utječući na učinkovitost prijenosa signala; Tanka bakrena folija može uzrokovati refleksiju signala ili preslušavanje zbog nestabilne impedancije. Potreban je diferencirani odabir debljine bakra na temelju funkcionalnih zahtjeva različitih područja unutar RF jedinice -, na primjer, odabir prikladne konvencionalne debljine bakra za puteve prijenosa visoko-frekventnog signala kako bi se osigurao prijenos niskog gubitka signala; Strujni put modula za pojačanje snage mora se na odgovarajući način povećati u debljini bakra kako bi se povećala nosivost struje i izbjeglo pregrijavanje bakrene folije i izgaranje zbog prekomjerne struje.
Osim toga, potrebno je obratiti pažnju na čvrstoću prianjanja bakrene folije. Radiofrekvencijska jedinica 5G izložena je vibracijama (kao što su lagane vibracije tijekom rada opreme bazne stanice) i promjenama temperature tijekom duljeg vremena. Ako bakrena folija nije čvrsto pričvršćena za podlogu, lako se odlijepi, što dovodi do prekida kruga. Stoga je prilikom odabira potrebno potvrditi rezultate ispitivanja prianjanja bakrene folije kako bi se osiguralo da ona ispunjava zahtjeve pouzdanosti za dugo-rad 5G baznih stanica.
3, Odabir maske za lemljenje: balansiranje zaštite izolacije i prilagodbe visoke-frekvencije
Sloj maske za lemljenje ne samo da treba zaštititi bakrenu foliju PCB-a od oksidacije i korozije, već se također treba prilagoditi visoko{0}}okruženju 5G RF jedinica kako bi se izbjegla loša izvedba sloja maske za lemljenje koja utječe na prijenos signala.
Obični otpornik za lemljenje može povećati gubitak prijenosa signala, pa čak i uzrokovati smetnje signala u visoko-frekventnim scenarijima zbog visoke dielektrične konstante ili prekomjernog dielektričnog gubitka. Treba odabrati visokofrekventni adaptivni otpornik za lemljenje koji ima bolja dielektrična svojstva i kompatibilnost s podlogom, može smanjiti utjecaj na visoko-frekventne signale i osigurati stabilan prijenos signala. Istodobno, temperaturna otpornost i otpornost na vremenske uvjete sloja maske za lemljenje moraju zadovoljiti standarde - 5G bazne stanice uglavnom se postavljaju na otvorenom, a sloj maske za lemljenje mora izdržati složena okruženja kao što su visoka temperatura, niska temperatura, vlaga i ultraljubičasto zračenje kako bi se izbjeglo pucanje, ljuštenje i korozija izloženosti bakrene folije.
Osim toga, važna je i ravnost sloja maske za lemljenje. Precizne RF komponente (kao što su filteri i spojnice) često su zalemljene na RF jedinice. Ako je površina maske za lemljenje neravna, može doći do nestabilnog lemljenja komponenti, što utječe na stabilnost signalnih veza. Prilikom odabira, potrebno je potvrditi standarde postupka premazivanja i ispitivanja ravnosti sloja maske za lemljenje kako bi se osiguralo da su zahtjevi za zavarivanje komponenti ispunjeni.
4, Obratite pozornost na prilagodbu dizajna disipacije topline: pomozite u učinkovitom provođenju topline
Gustoća snage RF jedinice u 5G baznim stanicama je relativno visoka tijekom rada, što može lako generirati veliku količinu topline. Ako se toplina ne može pravodobno odvesti, to će dovesti do povećanja temperature komponente, što utječe na performanse i životni vijek. Odabir PCB-a treba u potpunosti razmotriti prilagodbu dizajna rasipanja topline kako bi se omogućila učinkovita difuzija topline.
S jedne strane, posebni strukturni supstrati mogu se odabrati prema zahtjevima za disipaciju topline, kao što je korištenje PCB-a na bazi metala (kao što su aluminijski ili bakreni supstrati) u područjima s visokim generiranjem topline (kao što je ispod modula za pojačanje snage). Ovi supstrati imaju izvrsnu toplinsku vodljivost i mogu brzo prenijeti toplinu koju stvaraju komponente na strukture za raspršivanje topline (kao što su hladnjaki i ventilatori), smanjujući lokalne temperature. Ako se konvencionalni supstrati koriste kao cjelina, toplinski provodljivi otvori mogu se također dodati u područjima s visokim generiranjem topline ili se mogu koristiti lokalno zadebljani bakreni slojevi za poboljšanje sposobnosti provođenja topline.
S druge strane, također treba uzeti u obzir prilagodljivost izgleda PCB-a. Prilikom odabira potrebno je potvrditi odgovaraju li debljina i veličina PCB-a strukturi disipacije topline RF jedinice, kao što je može li debljina PCB-a zadovoljiti zahtjeve ugradnje hladnjaka i je li rezerviran dovoljan prostor za kanal disipacije topline kako bi se izbjegli sukobi između dizajna PCB-a i strukture disipacije topline, što može utjecati na učinkovitost disipacije topline.
5, Naglasite provjeru pouzdanosti: osigurajte dugo-stabilan rad
Životni vijek 5G baznih stanica obično je nekoliko godina ili čak više od deset godina, a troškovi održavanja nakon postavljanja su visoki. PCB RF jedinice mora imati izuzetno visoku dugoročnu-pouzdanost. Prilikom odabira treba obratiti pozornost na standarde provjere pouzdanosti i rezultate PCB-a.
Prvo, potrebno je potvrditi je li PCB prošao rigorozne testove pouzdanosti u okolišu, kao što su ciklički testovi visoke temperature i visoke vlažnosti, testovi temperaturnog šoka, testovi vibracija, testovi slanog spreja itd. - ovi testovi mogu simulirati složeno okruženje rada vanjske bazne stanice, potvrditi stabilnost performansi PCB-a u dugotrajnim-otežanim uvjetima i izbjeći preuranjeni kvar PCB-a zbog čimbenika okoline.
Drugo, ispitivanje električne pouzdanosti ne može se zanemariti, kao što je ispitivanje otpornosti na napon, ispitivanje izolacijskog otpora, ispitivanje vodljivosti itd., kako bi se osiguralo da električna izvedba PCB-a zadovoljava standarde i da nema potencijalnih rizika kao što su kratki spojevi ili otvoreni krugovi. U isto vrijeme treba obratiti pozornost na pouzdanost procesa PCB-a, kao što je čvrstoća međuslojnog povezivanja, pouzdanost lemljenog spoja itd., kako bi se izbjegli problemi poput ljuštenja međusloja i odvajanja lemljenog spoja uzrokovani greškama procesa tijekom dugotrajne-upotrebe PCB-a.