Всем привет!
Современная промышленность, выпускает разные узлы радиоэлектроники на разных печатных платах, а точнее типах печатных плат.
Платы для электроники различают по типу материала (текстолита)
Забегая вперед, скажу что отличить такие платы можно по цвету. Все видели обычный стеклотекстолит без фольги? Он почти прозрачен! СВЧ стеклотекстолит же темносерого цвета.
Применение СВЧ плат
Для изготовления радиомодулей приборов, работающих на частотах УКВ и в СВЧ диапазоне применяют специальные печатные платы.
Перечислю неполный список примеров использования таких плат в РЭА:
- платы усилителей радиопередатчиков ;
- платы приемников приборов работающих с RF сигналом в несколько ГГц (радар детектор) ;
- модули RADAR Front End;
- платы делителей и сумматоров ;
- платы фильтров гармоник приборов СВЧ диапазона;
- Патч антенны (печатные антенны, антенны БЗС сотовой связи ) ;
- Глонасс / GPS модули.
Фото СВЧ платы приведено ниже:
Платы из СВЧ стеклотекстолита
СВЧ платы изготавливаются на основе материалов типа RO4000. Это стеклотекстолит с высокой температурой стеклования - более 280 градусов Цельсия.
В процессе производства материала добавляются также частицы термореактивного полимера и керамики.
Материал RO4k обладает СВЧ свойствами близкими к фторопласту - стабильными характеристиками в широком диапазоне частот.
Свойства материала:
- низкая диэлектрическая проницаемость ;
- низкая способность к возгоранию;
- низкий уровень потерь в материале (как следствие меньший нагрев).
Пожалуй главный недостаток это высокая стоимость на рынке, она значительно выше чем у FR4.
На чем распаяна обычная электроника?
Стандартные электронные устройства изготавливают с использованием, пожалуй, самого распространенного фольгированного текстолита FR4. Это стеклотекстолит с низкой температурой стеклования 120-170 градусов.
FR4 обладает хорошей механической прочностью, надежностью, высокой термостойкостью и низкой ценой.
При пайке радиокомпонентов дорожки не отслаиваются от платы, конечно если плата не прогорела насквозь.
Текстолит FR4 легко можно встретить и в КВ радиопередатчиках и в антенных тюнерах к КВ радиостанциям, где частоты КВ диапазона не превышают 30 Мгц.
Однако, на частотах выше 100 МГц применение FR4 оказывается неэффективным, вследствие высоких потерь энергии в материале.
Этот фактор становится решающим при мощностях более 5 Вт в передаче сигналов. На что влияют потери? На нагрев материала!
Мощный СВЧ транзистор имеет КПД порядка 40%, и соответственно половина подведенной мощности уйдет в нагрев.
Аппарат будет сильно греться - рабочая температура РПДУ 1кВт может доходить до 70 -85 градусов. При этом 85 градусов можно считать критической температурой, продолжительная работа в этом режиме ведет к пробою транзистора.
СВЧ текстолит не должен (плавиться, деформироваться ) при таких температурах.
Еще одно важное свойство - стойкость к пробою изоляции. На высоких частотах сопротивление изоляции у материалов падает, а следовательно возрастает вероятность пробоя текстолита и прогорания платы при неизменных напряжениях в схеме.
СВЧ стеклотекстолит может прогореть? Конечно! Это может произойти при перегреве или пробое транзистора. Однако встречается
такой дефект очень редко.
СВЧ текстолит легче поддается обработке чем фторопласт. СВЧ текстолит нашел широкое применение в антеннах различных устройств от автомобильного радара до судовых коммерческих РЛС и систем сотовой связи. Такой стеклотекстолит применяется и в радиопередатчиках на частотах выше 100МГц.
Следует отметить, что во внешних антеннах мобильных телефонов и антенн WiFi ввиду малых мощностей сигналов и стремления удешевить продукт, применяется все тот же FR4.
Всем спасибо за то что прочитали статью!
Читайте также статьи по теме СВЧ:
Как устроен делитель щупа осциллографа
Как устроен детекторный щуп к осциллографу СССР
Как правильно проверять радиостанции
Малошумящие РЧ транзисторы в профессиональной аппаратуре
Японский усилитель мощности радиочастоты
Узнайте о платах для производства электроники
Как прозвонить полевой транзистор
Как устроен навигационный приемник
Мое паяльное оборудование для ремонта электроники
Радиочастотные резисторы для СВЧ цепей
А Вы встречали СВЧ платы в своей практике?
Поделитесь своим опытом в комментариях.
Ставьте лайк, подписывайтесь на канал , будет много интересных публикаций.
