La unitat de RF d'una estació base 5G és responsable de les funcions bàsiques de transmissió, recepció i amplificació de senyals 5G. El seu entorn de treball ha d'afrontar reptes com ara la transmissió de senyals d'alta freqüència, la calefacció d'alta-potència i les condicions exteriors complexes (com ara fluctuacions de temperatura, canvis d'humitat, interferències electromagnètiques). Com a "portador de transmissió de senyal" i "plataforma portadora de components" de la unitat de RF, la selecció de PCB afecta directament la integritat del senyal, l'eficiència de dissipació de calor i la -fiabilitat a llarg termini de la unitat de RF. A continuació es descriuen els punts de selecció clau per a la PCB de la unitat de RF de l'estació base 5G a partir de cinc dimensions bàsiques per garantir la compatibilitat amb les necessitats pràctiques d'aplicació.
1, Selecció del substrat: prioritzeu la garantia del rendiment de transmissió del senyal d'alta-freqüència
La unitat de RF de les estacions base 5G ha de transmetre una gran quantitat de senyals d'alta-freqüència, i les propietats elèctriques del substrat determinen directament la pèrdua i l'estabilitat de la transmissió del senyal. A l'hora de seleccionar, s'ha de prestar especial atenció a l'adaptabilitat d'alta-freqüència del substrat.
Tot i que els substrats FR-4 normals tenen costos més baixos, pateixen una pèrdua de senyal i una distorsió importants en escenaris d'alta-freqüència, cosa que dificulta el compliment dels requisits de les unitats de RF 5G. S'ha de donar prioritat a la selecció de substrats dissenyats específicament per a altes freqüències. Aquests substrats poden reduir eficaçment la pèrdua dielèctrica i l'estabilitat constant dielèctrica dels senyals d'alta freqüència optimitzant la composició de la resina i l'estructura de la fibra de vidre. La baixa pèrdua dielèctrica pot reduir el consum d'energia dels senyals durant la transmissió, assegurant que la força del senyal compleixi els estàndards; La constant dielèctrica estable pot evitar les fluctuacions de la velocitat de transmissió del senyal causades per canvis ambientals (com l'augment de la temperatura), assegurant la sincronització i la precisió dels senyals 5G.
Mentrestant, també s'ha de tenir en compte l'estabilitat tèrmica del substrat. Durant el funcionament de les unitats de RF 5G, es genera una quantitat important de calor. Si el coeficient d'expansió tèrmica del substrat és massa alt, és fàcil que la placa es deformi a altes temperatures, cosa que pot provocar la caiguda de les juntes de soldadura dels components o curtcircuits del circuit. Per tant, cal triar un substrat amb un coeficient d'expansió tèrmica baix i una excel·lent resistència a les altes temperatures per garantir que el substrat pugui mantenir l'estabilitat estructural en condicions d'alta temperatura a llarg termini sense afectar el funcionament normal de la unitat de RF.
2, Selecció de gruix de coure: adequat per a requisits duals d'alta potència i transmissió de senyal
La unitat de RF de les estacions base 5G ha de transmetre senyals d'alta-freqüència i portar una determinada potència (com ara la transmissió actual dels mòduls d'amplificació de potència). La selecció del gruix del coure hauria d'equilibrar la qualitat de transmissió del senyal i la capacitat de transport de corrent per evitar colls d'ampolla de rendiment causats per un gruix de coure inadequat.
Des de la perspectiva de la transmissió del senyal, la làmina de coure massa gruixuda pot augmentar la pèrdua de l'efecte pell dels senyals d'alta-freqüència, afectant l'eficiència de la transmissió del senyal; La làmina fina de coure pot provocar reflexos del senyal o diafonia a causa d'una impedància inestable. Es requereix una selecció diferenciada del gruix de coure en funció dels requisits funcionals de diferents àrees dins de la unitat de RF -, per exemple, la selecció d'un gruix de coure convencional adequat per a camins de transmissió de senyals d'alta-freqüència per garantir una transmissió de baixa pèrdua de senyal; El camí actual del mòdul d'amplificació de potència s'ha d'augmentar adequadament en el gruix del coure per millorar la capacitat de transport del corrent i evitar el sobreescalfament i la crema de la làmina de coure a causa del corrent excessiu.
A més, la força d'adhesió de la làmina de coure també necessita atenció. La unitat de radiofreqüència 5G està exposada a vibracions (com ara lleugeres vibracions durant el funcionament de l'equip de l'estació base) i al cicle de temperatura durant molt de temps. Si la làmina de coure no està fermament adherida al substrat, és fàcil que la làmina de coure es desprengui, provocant un trencament del circuit. Per tant, a l'hora de seleccionar, cal confirmar els resultats de la prova de rendiment d'adhesió de la làmina de coure per assegurar-se que compleix els requisits de fiabilitat per al funcionament a llarg termini-de les estacions base 5G.
3, Selecció de màscara de soldadura: equilibri de la protecció d'aïllament i l'adaptació d'alta-freqüència
La capa de màscara de soldadura no només ha de protegir la làmina de coure del PCB de l'oxidació i la corrosió, sinó que també s'ha d'adaptar a l'entorn d'alta-freqüència de les unitats de RF 5G per evitar un mal rendiment de la capa de màscara de soldadura que afecti la transmissió del senyal.
La resistència de soldadura normal pot augmentar la pèrdua de transmissió del senyal i fins i tot provocar interferències del senyal en escenaris d'alta-freqüència a causa d'una constant dielèctrica elevada o una pèrdua dielèctrica excessiva. S'ha de seleccionar la resistència de soldadura adaptativa d'alta freqüència, que té propietats dielèctriques i compatibilitat amb el substrat més altes, pot reduir l'impacte en els senyals d'alta-freqüència i garantir una transmissió estable del senyal. Al mateix temps, la resistència a la temperatura i la resistència a la intempèrie de la capa de màscara de soldadura han de complir els estàndards - Les estacions base 5G es despleguen majoritàriament a l'aire lliure, i la capa de màscara de soldadura ha de suportar entorns complexos com ara alta temperatura, baixa temperatura, humitat i radiació ultraviolada per evitar esquerdes, peladura i corrosió de l'exposició a la làmina de coure.
A més, la planitud de la capa de màscara de soldadura també és important. Els components de RF de precisió (com ara filtres i acobladors) sovint es solden a unitats de RF. Si la superfície de la màscara de soldadura no és uniforme, pot provocar una soldadura inestable dels components, afectant l'estabilitat de les connexions del senyal. En seleccionar, cal confirmar el procés de recobriment i els estàndards de prova de planitud de la capa de màscara de soldadura per assegurar-se que es compleixen els requisits de soldadura dels components.
4, presteu atenció a l'adaptació del disseny de dissipació de calor: ajudeu a una conducció eficient de la calor
La densitat de potència de la unitat de RF a les estacions base 5G és relativament alta durant el funcionament, cosa que pot generar fàcilment una gran quantitat de calor. Si la calor no es pot expulsar de manera oportuna, provocarà un augment de la temperatura dels components, afectant el rendiment i la vida útil. La selecció de PCB hauria de tenir en compte l'adaptació del disseny de dissipació de calor per facilitar una difusió eficient de la calor.
D'una banda, es poden seleccionar substrats estructurals especials segons els requisits de dissipació de calor, com ara l'ús de PCB basats en metalls (com substrats d'alumini o coure) en zones de generació de calor elevada (com ara mòduls d'amplificació de potència). Aquests substrats tenen una conductivitat tèrmica excel·lent i poden transferir ràpidament la calor generada pels components a estructures de dissipació de calor (com ara dissipadors de calor i ventiladors), reduint les temperatures locals. Si s'utilitzen substrats convencionals en conjunt, també es poden afegir vies conductores tèrmiques a les zones de generació de calor o es poden utilitzar capes de coure espessides localment per millorar la capacitat de conducció de calor.
D'altra banda, també s'ha de tenir en compte l'adaptabilitat del disseny del PCB. En seleccionar, cal confirmar si el gruix i la mida de la PCB coincideixen amb l'estructura de dissipació de calor de la unitat de RF, com ara si el gruix de la PCB pot complir els requisits d'instal·lació del dissipador de calor i si es reserva un espai suficient per al canal de dissipació de calor per evitar conflictes entre el disseny de la PCB i l'estructura de dissipació de calor, que poden afectar l'eficiència de la dissipació de calor.
5, Emfatitzeu la verificació de la fiabilitat: assegureu-vos-un funcionament estable a llarg termini
La vida útil de les estacions base 5G sol ser de diversos anys o fins i tot de més de deu anys, i el cost de manteniment després del desplegament és elevat. La PCB de la unitat de RF ha de tenir una fiabilitat-a llarg termini extremadament alta. En seleccionar, s'ha de parar atenció als estàndards de verificació de fiabilitat i als resultats del PCB.
En primer lloc, cal confirmar si el PCB ha superat proves de fiabilitat ambiental rigoroses, com ara proves de cicles d'alta temperatura i humitat alta, proves de xoc de temperatura, proves de vibració, proves d'esprai de sal, etc.. - aquestes proves poden simular l'entorn complex de l'operació de l'estació base exterior, verificar l'estabilitat del rendiment del PCB a llarg termini-evitar la fallada prematura de les condicions ambientals, i la PCB.
En segon lloc, no es poden ignorar les proves de fiabilitat elèctrica, com ara les proves de tensió de resistència, les proves de resistència d'aïllament, les proves de conductivitat, etc., per garantir que el rendiment elèctric de la PCB compleixi els estàndards i que no hi hagi riscos potencials com curtcircuits o circuits oberts. Al mateix temps, s'ha de prestar atenció a la fiabilitat del procés de la PCB, com ara la força d'unió entre capes, la fiabilitat de la junta de soldadura, etc., per evitar problemes com ara el despreniment de les capes entre capes i el despreniment de les juntes de soldadura causats per defectes del procés durant l'ús a llarg termini-de PCB.