Радиочастотный блок базовой станции 5G отвечает за основные функции передачи, приема и усиления сигналов 5G. Его рабочая среда должна справляться с такими проблемами, как передача высокочастотного сигнала, мощный-нагрев и сложные условия окружающей среды (например, колебания температуры, изменения влажности, электромагнитные помехи). В качестве «носителя передачи сигнала» и «платформы компонентного носителя» ВЧ-блока выбор печатной платы напрямую влияет на целостность сигнала, эффективность рассеивания тепла и долгосрочную-надежность ВЧ-блока. Ниже описаны ключевые моменты выбора печатной платы радиочастотного блока базовой станции 5G по пяти основным размерам, чтобы обеспечить совместимость с практическими потребностями приложений.
1. Выбор подложки: уделите первоочередное внимание обеспечению высокочастотной передачи сигнала-.
Радиочастотному блоку базовых станций 5G необходимо передавать большое количество высокочастотных сигналов, а электрические свойства подложки напрямую определяют потери и стабильность передачи сигнала. При выборе особое внимание следует обратить на высокочастотную адаптируемость подложки.
Хотя обычные подложки FR-4 имеют более низкую стоимость, они страдают от значительных потерь сигнала и искажений в условиях высоких-частот, что затрудняет удовлетворение требований радиочастотных устройств 5G. Приоритет следует отдавать выбору подложек, специально предназначенных для высоких частот. Эти подложки могут эффективно снизить диэлектрические потери и стабильность диэлектрической проницаемости высокочастотных сигналов за счет оптимизации состава смолы и структуры стекловолокна. Низкие диэлектрические потери позволяют снизить энергопотребление сигналов во время передачи, гарантируя соответствие мощности сигнала стандартам; Стабильная диэлектрическая проницаемость позволяет избежать колебаний скорости передачи сигнала, вызванных изменениями окружающей среды (например, повышением температуры), обеспечивая синхронизацию и точность сигналов 5G.
Между тем, необходимо также тщательно учитывать термическую стабильность подложки. Во время работы RF-блоков 5G выделяется значительное количество тепла. Если коэффициент теплового расширения подложки слишком высок, плата легко деформируется при высоких температурах, что может привести к выпадению паяных соединений компонентов или короткому замыканию в цепи. Поэтому необходимо выбирать подложку с низким коэффициентом теплового расширения и превосходной устойчивостью к высоким температурам, чтобы гарантировать, что подложка может сохранять структурную стабильность в длительных-высоких температурных условиях, не влияя на нормальную работу ВЧ-блока.
2. Выбор толщины меди: подходит для двойных требований высокой мощности и передачи сигнала.
Радиочастотный блок базовых станций 5G должен передавать высокочастотные-сигналы и передавать определенную мощность (например, текущую передачу модулей усиления мощности). Выбор толщины меди должен обеспечивать баланс качества передачи сигнала и пропускной способности по току, чтобы избежать узких мест в производительности, вызванных неправильной толщиной меди.
С точки зрения передачи сигнала, слишком толстая медная фольга может увеличить скин-эффект потерь высокочастотных-сигналов, влияя на эффективность передачи сигнала; Тонкая медная фольга может вызвать отражение сигнала или перекрестные помехи из-за нестабильного импеданса. Требуется дифференцированный выбор толщины меди на основе функциональных требований различных областей внутри радиочастотного блока -, например, выбор подходящей толщины традиционной меди для высокочастотных путей передачи сигналов, чтобы обеспечить передачу с низкими потерями сигнала; Толщина пути тока модуля усиления мощности должна быть соответствующим образом увеличена по толщине меди, чтобы повысить пропускную способность по току и избежать перегрева и возгорания медной фольги из-за чрезмерного тока.
Кроме того, требует внимания и прочность сцепления медной фольги. Радиочастотный блок 5G в течение длительного времени подвергается воздействию вибрации (например, небольших вибраций во время работы оборудования базовой станции) и циклических изменений температуры. Если медная фольга не прочно прикреплена к подложке, медная фольга может легко отслоиться, что приведет к разрыву цепи. Поэтому при выборе необходимо подтвердить результаты испытаний на адгезию медной фольги, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям надежности для долгосрочной-работы базовых станций 5G.
3. Выбор паяльной маски: балансировка защиты изоляции и высокочастотная адаптация-.
Слой паяльной маски должен не только защищать медную фольгу печатной платы от окисления и коррозии, но также должен адаптироваться к высокочастотной среде радиочастотных блоков 5G, чтобы избежать ухудшения характеристик слоя паяльной маски, влияющего на передачу сигнала.
Обычный паяльный резист может увеличить потери при передаче сигнала и даже вызвать помехи в-высокочастотных сценариях из-за высокой диэлектрической проницаемости или чрезмерных диэлектрических потерь. Следует выбирать высокочастотный адаптивный паяльный резист, который имеет более высокие диэлектрические свойства и совместимость с подложками, может снизить влияние на высокочастотные сигналы и обеспечить стабильную передачу сигнала. В то же время термостойкость и устойчивость слоя паяльной маски к атмосферным воздействиям должны соответствовать стандартам. Базовые станции 5G в основном размещаются на открытом воздухе, а слой паяльной маски должен выдерживать сложные условия окружающей среды, такие как высокая температура, низкая температура, влажность и ультрафиолетовое излучение, чтобы избежать растрескивания, отслаивания и коррозии от воздействия медной фольги.
Кроме того, важна ровность слоя паяльной маски. Прецизионные радиочастотные компоненты (такие как фильтры и соединители) часто припаиваются к радиочастотным блокам. Если поверхность паяльной маски неровная, это может привести к нестабильной пайке компонентов, что повлияет на стабильность сигнальных соединений. При выборе необходимо подтвердить процесс нанесения покрытия и стандарты испытаний на плоскостность слоя паяльной маски, чтобы гарантировать соблюдение требований к сварке компонентов.
4. Обратите внимание на адаптацию конструкции рассеивания тепла: помогите обеспечить эффективную теплопроводность.
Плотность мощности радиочастотного блока в базовых станциях 5G во время работы относительно высока, что может легко выделять большое количество тепла. Если тепло не может быть отведено своевременно, это приведет к повышению температуры компонентов, что повлияет на производительность и срок службы. При выборе печатной платы следует полностью учитывать адаптацию конструкции рассеивания тепла для обеспечения эффективного рассеивания тепла.
С одной стороны, специальные структурные подложки могут быть выбраны в соответствии с требованиями к рассеиванию тепла, например, использование печатных плат на металлической основе (например, алюминиевые или медные подложки) в зонах с высоким выделением тепла (например, под модулями усиления мощности). Эти подложки обладают превосходной теплопроводностью и могут быстро передавать тепло, выделяемое компонентами, к конструкциям рассеивания тепла (таким как радиаторы и вентиляторы), снижая локальную температуру. Если обычные подложки используются целиком, в зонах с высоким тепловыделением можно также добавить теплопроводящие отверстия или использовать локально утолщенные слои меди для повышения способности теплопроводности.
С другой стороны, также необходимо учитывать адаптируемость компоновки печатной платы. При выборе необходимо подтвердить, соответствуют ли толщина и размер печатной платы структуре рассеивания тепла радиочастотного блока, например, может ли толщина печатной платы соответствовать требованиям установки радиатора, и зарезервировано ли достаточное пространство для канала рассеивания тепла, чтобы избежать конфликтов между конструкцией печатной платы и структурой рассеивания тепла, которые могут повлиять на эффективность рассеивания тепла.
5. Уделяйте особое внимание проверке надежности: обеспечьте долгосрочную-стабильную работу.
Срок службы базовых станций 5G обычно составляет несколько лет или даже более десяти лет, а стоимость обслуживания после развертывания высока. Печатная плата радиочастотного блока должна иметь чрезвычайно высокую долгосрочную-надежность. При выборе следует обратить внимание на стандарты проверки надежности и результаты печатной платы.
Во-первых, необходимо подтвердить, прошла ли печатная плата строгие испытания на экологическую надежность, такие как циклические испытания при высоких температурах и высокой влажности, испытания на температурный удар, испытания на вибрацию, испытания на солевой туман и т. д.. - Эти испытания могут моделировать сложные условия эксплуатации базовой станции на открытом воздухе, проверять стабильность работы печатной платы в длительных-жестких условиях и избегать преждевременного выхода печатной платы из строя из-за факторов окружающей среды.
Во-вторых, нельзя игнорировать испытания на электрическую надежность, такие как испытания на выдерживаемое напряжение, испытания на сопротивление изоляции, испытания на проводимость и т. д., чтобы гарантировать, что электрические характеристики печатной платы соответствуют стандартам и отсутствуют потенциальные риски, такие как короткое замыкание или обрыв цепи. В то же время следует уделять внимание технологической надежности печатной платы, такой как прочность межслоевого соединения, надежность паяных соединений и т. д., чтобы избежать таких проблем, как межслойное отслаивание и отслоение паяных соединений, вызванное технологическими дефектами во время длительного-пользования печатной платы.