Die meisten Antennenmaterialentscheidungen beruhen auf einem Gleichgewicht zwischen Verlust, Kosten und Verarbeitbarkeit.
Aber es gibt eine Klasse von Entwürfen, bei denen der Ausgleichspunkt nicht Verlust ist, sondern PIM.
Passive Intermodulation ist eines der schwierigsten Probleme bei Basisstation-Antennen und Satellitenkommunikationssystemen.Im Gegensatz zu RenditeverlustenEs handelt sich um eine neue Störfrequenz, die durch Nichtlinearitäten in Materialien oder Kontaktpunkten erzeugt wird, wenn Hochleistungssignale durch passive Komponenten gelangen.Wenn diese Frequenzen in einem Empfangsband landen, fällt die Empfindlichkeit der Basisstation und man merkt es oft nicht in der Konstruktionsphase.
Wir haben vor kurzem eine zweischichtigeF4BTME350-BrettEs dient genau dieser Art von Anwendung: PIM-empfindlich und höhenbeschränkt. Aber dieser Artikel geht nicht nur darum, wie gut das Board gebaut wurde.Es geht umwenn F4BTME350 erforderlich ist und wenn es zu viel ist.
Der Vorstand selbst
Das Basismaterial ist F4BTME350, ein 2-schichtiges starres PCB. Die Abmessungen sind 89,77 mm × 45,16 mm, auf ± 0,15 mm gehalten. Mindestspuren und Raum beträgt 6/8 mil, und die Mindestlochgröße beträgt 0,25 mm. Es gibt keine blinden Durchläufe.
Die Oberfläche ist mit Eintauchgold gefertigt. Die Oberseite ist weiß, ohne Unterseide.Oberste Lötmaske ist schwarzJede Platte ist vor dem Versand zu 100% elektrisch getestet, nach IPC-Klasse 2 gebaut, mit Grafiken in Gerber RS-274-X geliefert.
Die Statistik: 12 Komponenten, insgesamt 38 Pads, 9 Vias, 2 Netze. Nicht viele Pads, aber jeder hat eine klare Aufgabe. Dies ist ein kleines, fokussiertes Design, kein allgemeines Board.
Der Stapel besteht aus 35 μm Kupfer, einem 0,254 mm (10 mil) F4BTME350-Kern und 35 μm Kupfer. Bei 0,3 mm Fertigstellung ist das Board etwa ein Fünftel der Dicke eines Standard-1,6 mm FR-4-Boards. Der Kern ist nur 10 mil,So ist die Platte spürbar flexibel, und Verzerrungs- und Handhabungsschäden müssen während der Verarbeitung sorgfältig kontrolliert werden.
Der tatsächliche Wert von F4BTME350: PIM
F4BTME350 hat eine dielektrische Konstante von 3,5 und einen Verdünnungsfaktor von 0,0025 bei 10 GHz.und die Df ist besser als bei Standard-FR-4, jedoch nicht so niedrig wie bei reinem PTFE.
Die Antennen von Basisstationen und Satellitenkommunikationsanwendungen sind nur schwer zu ersetzen.PIM-Leistung: ≤ -160 dBc.
Bei 1900 MHz zielt eine gut gestaltete Antenne typischerweise auf PIM zwischen -150 und -155 dBc ab.Der Beitrag des Materials zum PIM wird auf ein Niveau gesenkt, das praktisch vernachlässigbar ist..
Der Schlüssel dazu ist die Kupferfolie.mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm,RTF-Folien haben eine geringere Oberflächenrauheit, und rauhe Kupferoberflächen sind eine bedeutende Quelle für PIM.Die F4BTM-Serie verwendet ED-Kupfer und eignet sich für Anwendungen ohne PIM-AnforderungenDie F4BTME-Serie wechselt speziell auf RTF-Folien, um die Nichtlinearität in PIM-empfindlichen Konstruktionen zu minimieren.
Mit anderen Worten:Die Prämie, die Sie für F4BTME350 zahlen, kauft PIM, nicht Dk oder Df.
Die Realität der Verarbeitung eines 0,254 mm Kerns
Bei der F4BTME-Familie ist ein 10-mil-Kern auf der dünnen Seite. Bei dieser Dicke kommt die mechanische Steifigkeit des Boards hauptsächlich von den Kupferschichten und der anschließenden Lötmaske und Oberflächenveredelung.Der Kern selbst bietet eine begrenzte strukturelle Unterstützung.
Die Bohraufforderung ist die minimale Bohrgröße von 0,25 mm. Bei einer fertigen Dicke von 0,3 mm beträgt dies ungefähr 1.2Bei einer dünnen Platte müssen jedoch die Stütz- und Splitterräumung während des Bohrens beachtet werden.und die 20 μm lange Plattierung muss unter Dünnkartonbedingungen über die Bohrwände hinweg gleichmäßig sein.
Die Oberflächenbeschichtung ist mit Eintauzgold versehen. Für HF-Boards ist dies eine sichere Wahl - kein Problem mit Nickelschichtverlust wie bei ENIG, gute Flachheit, zuverlässiges Löten.Kombiniert mit dem RTF-Kupfer mit geringer Rauheit von F4BTME350Das Eintauchen von Gold hilft, den Leiterverlust niedrig zu halten.
Die Platte hat nur eine schwarze Lötmaske oben, keine unten. Dies ist in Antennenplatten üblich: Lötmaske hat dielektrische Eigenschaften, die die HF-Impedanz beeinflussen können,und entfernen Sie es auf dem Boden beseitigt, dass Variable, während die Exposition Kupfer für Wärmeabbau oder Erdung KontaktSchwarze Obermaske mit weißem Seidenwand bietet ausreichend Kontrast für Montage und Inspektion.weil der Boden in der Regel eine Bodenebene oder eine Montagefläche ist, auf der Markierungen keinen Zweck erfüllen.
Wenn F4BTME350 notwendig ist
Wenn PIM der Systemgrenzfaktor ist.Wenn ein -150 dBc-Material den Geräuschgrund ausreichend erhöhen würde, um die Empfangsleistung zu beeinträchtigen, dann ist -160 dBc nicht "besser" - es ist erforderlich.
Wenn die Höhe schwer eingeschränkt ist.Eine 0,3 mm schwere Oberfläche eignet sich für hochintegrierte Antennenanlagen oder kompakte HF-Vorderseiten.
Wenn Frequenz und Leistung hoch sind.Satellitenkommunikation, Antennen der Phasen-Antennen, Hochleistungsverstärker - diese Anwendungen sind sowohl für die thermische Stabilität als auch für die Nichtlinearität empfindlich, und die CTE des F4BTME350 (10 ppm/°C in X,12 ppm/°C in Y) und ein niedriger Wärmekoeffizient von Dk haben unter diesen Bedingungen einen realen Wert.
Wann man es nicht benutzen sollte
Dies ist der Teil, den die meisten Materialberichte überspringen, und er ist für die Leser am nützlichsten.
Wenn Ihr Design unter 1 GHz arbeitet.Bei niedrigen Frequenzen ist PIM normalerweise kein Engpass auf Systemebene. Die -160 dBc-Spezifikation von F4BTME350 ist übertrieben. Die F4BTM-Serie mit ED-Kupfer kann zu geringeren Kosten vollständig ausreichen.
Wenn PIM kein Problem auf Systemebene ist.Nicht alle HF-Boards sind mit hoher Leistung ausgerüstet. Niedriggeräuschende Verstärker, kleine Signalempfangsketten, Labortests sind nicht der begrenzende Faktor, und es macht keinen Sinn, dafür eine Prämie zu zahlen.
Wenn Sie nicht 0,3mm brauchen.Wenn die Modulhöhe es zulässt, ist eine F4BTME-Platte von Standarddicke einfacher zu verarbeiten, kostengünstiger,und mechanisch zuverlässigerSchlanke Haut ist kein Vorteil an sich, sie wird nur dann zu einem Vorteil, wenn die Größe eingeschränkt ist.
Wenn die Kosten die erste Einschränkung sind.Die RTF-Kupferform und die niedrige PIM-Formulierung des F4BTME350 machen es zu einem erstklassigen Material.Standard FR-4 oder die F4BTM-Serie ist die vernünftigere technische Wahl.
Die Schlussfolgerung
F4BTME350 ist kein Antennenmaterial für allgemeine Zwecke, sondern eine gezielte Lösung:Es verdient seine Prämie, wenn PIM der begrenzende Faktor in Ihrem Link-Budget ist und wenn die Höhe auf das Niveau von 0,3 mm komprimiert werden muss.
Wenn Ihr Entwurf nicht beide Voraussetzungen erfüllt, zahlen Sie wahrscheinlich für Leistung, die Sie nie verwenden werden.
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