РЧ-блок базової станції 5G відповідає за основні функції передачі, прийому та посилення сигналів 5G. Його робоче середовище має справлятися з такими проблемами, як високочастотна передача сигналу, висока-потужність нагріву та складні зовнішні умови (наприклад, коливання температури, зміни вологості, електромагнітні перешкоди). Як «носій передачі сигналу» та «платформа компонентної несучої» радіочастотного блоку, вибір друкованої плати безпосередньо впливає на цілісність сигналу, ефективність розсіювання тепла та довгострокову-надійність радіочастотного блоку. Нижче наведено ключові моменти вибору друкованої плати радіочастотного блоку базової станції 5G із п’яти основних розмірів для забезпечення сумісності з потребами практичного застосування.
1. Вибір підкладки: надайте перевагу забезпеченню-високочастотної передачі сигналу
РЧ-блок базових станцій 5G повинен передавати велику кількість високочастотних-сигналів, а електричні властивості підкладки безпосередньо визначають втрати та стабільність передачі сигналу. При виборі слід звернути особливу увагу на -високочастотну адаптивність субстрату.
Хоча звичайні підкладки FR-4 мають нижчу вартість, вони страждають від значних втрат сигналу та спотворень у сценаріях з високими-частотами, що ускладнює виконання вимог до пристроїв 5G RF. Пріоритет слід віддавати вибору підкладок, спеціально розроблених для високих частот. Ці підкладки можуть ефективно зменшити діелектричні втрати та стабільність діелектричної проникності високочастотних сигналів шляхом оптимізації складу смоли та структури скловолокна. Низькі діелектричні втрати можуть зменшити енергоспоживання сигналів під час передачі, гарантуючи, що потужність сигналу відповідає стандартам; Стабільна діелектрична проникність дозволяє уникнути коливань швидкості передачі сигналу, викликаних змінами навколишнього середовища (наприклад, підвищення температури), забезпечуючи синхронізацію та точність сигналів 5G.
У той же час необхідно ретельно враховувати термічну стійкість основи. Під час роботи блоків 5G RF виділяється значна кількість тепла. Якщо коефіцієнт теплового розширення підкладки занадто високий, плата легко деформується під дією високих температур, що може призвести до відпадання паяних з’єднань компонентів або короткого замикання. Таким чином, необхідно вибрати підкладку з низьким коефіцієнтом теплового розширення та відмінною високотемпературною стійкістю, щоб гарантувати, що підкладка може зберігати структурну стабільність за довготривалих -умов високої температури, не впливаючи на нормальну роботу радіочастотного блоку.
2, Вибір товщини міді: підходить для подвійних вимог високої потужності та передачі сигналу
Радіочастотний блок базових станцій 5G має передавати високо-сигнали та передавати певну потужність (наприклад, поточну передачу модулів підсилення потужності). Вибір товщини міді повинен збалансувати якість передачі сигналу та пропускну здатність по струму, щоб уникнути вузьких місць продуктивності, спричинених неправильною товщиною міді.
З точки зору передачі сигналу, надмірно товста мідна фольга може збільшити втрату високочастотних-сигналів через скін-ефект, що впливає на ефективність передачі сигналу; Тонка мідна фольга може спричинити відображення сигналу або перехресні перешкоди через нестабільний опір. Потрібний диференційований вибір товщини міді на основі функціональних вимог різних зон у межах радіочастотного блоку -, наприклад, вибір відповідної звичайної товщини міді для високо-шляхів передачі сигналу для забезпечення передачі низьких втрат сигналу; Шлях струму модуля підсилення потужності має бути відповідно збільшений у товщині міді, щоб збільшити пропускну здатність по струму та уникнути перегріву та горіння мідної фольги через надмірний струм.
Крім того, міцність зчеплення мідної фольги також потребує уваги. Радіочастотний блок 5G піддається впливу вібрації (наприклад, незначної вібрації під час роботи обладнання базової станції) і зміни температури протягом тривалого часу. Якщо мідна фольга не міцно прикріплена до підкладки, мідна фольга легко відклеїться, що призведе до поломки ланцюга. Тому під час вибору необхідно підтвердити результати випробувань адгезії мідної фольги, щоб переконатися, що вона відповідає вимогам надійності для тривалої-експлуатації базових станцій 5G.
3. Вибір паяльної маски: збалансований захист ізоляції та адаптація до високих-частот
Шар паяльної маски не лише має захищати мідну фольгу друкованої плати від окислення та корозії, але також повинен адаптуватися до високочастотного середовища 5G RF-пристроїв, щоб уникнути поганої роботи шару паяльної маски, що впливає на передачу сигналу.
Звичайний резист припою може збільшити втрати при передачі сигналу та навіть спричинити перешкоди сигналу у високо-частотних сценаріях через високу діелектричну проникність або надмірні діелектричні втрати. Слід вибрати високочастотний адаптивний резист для припою, який має вищі діелектричні властивості та сумісність із підкладкою, може зменшити вплив на високо-сигнали та забезпечити стабільну передачу сигналу. У той же час температуростійкість і стійкість до атмосферних впливів шару паяльної маски повинні відповідати стандартам - базові станції 5G здебільшого розгортаються на відкритому повітрі, а шар паяльної маски повинен витримувати складні середовища, такі як висока температура, низька температура, вологість і ультрафіолетове випромінювання, щоб уникнути розтріскування, відшарування та корозії під час впливу мідної фольги.
Крім того, важлива рівність шару паяльної маски. Прецизійні радіочастотні компоненти (такі як фільтри та з’єднувачі) часто припаюють до радіочастотних блоків. Якщо поверхня паяльної маски нерівна, це може призвести до нестабільного спаювання компонентів, що вплине на стабільність сигнальних з’єднань. Під час вибору необхідно підтвердити процес нанесення покриття та стандарти тестування на площинність шару паяльної маски, щоб переконатися, що вимоги до зварювання компонентів виконуються.
4, Зверніть увагу на адаптацію дизайну розсіювання тепла: сприяйте ефективній теплопровідності
Щільність потужності радіочастотного блоку в базових станціях 5G є відносно високою під час роботи, що може легко генерувати велику кількість тепла. Якщо тепло не може бути відведено вчасно, це призведе до підвищення температури компонентів, що вплине на продуктивність і термін служби. Вибір друкованої плати повинен повністю враховувати адаптацію конструкції розсіювання тепла для сприяння ефективній дифузії тепла.
З одного боку, спеціальні структурні підкладки можуть бути обрані відповідно до вимог до розсіювання тепла, наприклад, використання друкованих плат на металевій основі (таких як алюмінієві або мідні підкладки) у місцях із високим нагріванням (наприклад, під модулями підсилення потужності). Ці підкладки мають чудову теплопровідність і можуть швидко передавати тепло, що виділяється компонентами, до структур розсіювання тепла (таких як радіатори та вентилятори), знижуючи місцеві температури. Якщо звичайні підкладки використовуються в цілому, теплопровідні переходи також можуть бути додані в місцях з високим теплогенеруванням або локально потовщеними мідними шарами можна використовувати для підвищення теплопровідності.
З іншого боку, також необхідно враховувати адаптивність компонування друкованої плати. Під час вибору необхідно підтвердити, чи відповідають товщина та розмір друкованої плати структурі розсіювання тепла радіочастотного блоку, наприклад, чи відповідає товщина друкованої плати вимогам встановлення радіатора, і чи зарезервовано достатній простір для каналу розсіювання тепла, щоб уникнути конфліктів між конструкцією друкованої плати та структурою розсіювання тепла, що може вплинути на ефективність розсіювання тепла.
5. Підкресліть перевірку надійності: забезпечте -тривалу стабільну роботу
Термін служби базових станцій 5G зазвичай становить кілька років або навіть більше десяти років, а вартість обслуговування після розгортання висока. Плата радіочастотного блоку повинна мати надзвичайно високу -надійність. При виборі слід звернути увагу на стандарти перевірки надійності та результати друкованої плати.
По-перше, необхідно підтвердити, чи пройшла друкована плата суворі випробування на надійність навколишнього середовища, такі як циклічні випробування при високій температурі та високій вологості, випробування на температурний удар, випробування на вібрацію, випробування соляним спреєм тощо. - ці випробування можуть моделювати складне середовище роботи базової станції на відкритому повітрі, перевіряти стабільність роботи друкованої плати за довгострокових-суворих умов і запобігати передчасному виходу друкованої плати з ладу через фактори навколишнього середовища.
По-друге, не можна ігнорувати випробування електричної надійності, наприклад, випробування витримуваної напруги, випробування опору ізоляції, випробування провідності тощо, щоб переконатися, що електричні характеристики друкованої плати відповідають стандартам і немає потенційних ризиків, таких як коротке замикання або розрив ланцюга. Водночас слід звернути увагу на надійність процесу друкованої плати, таку як міцність міжшарового зв’язку, надійність паяного з’єднання тощо, щоб уникнути таких проблем, як відшаровування проміжного шару та від’єднання паяного з’єднання, викликане дефектами процесу під час тривалого -користування друкованою платою.