Die Auswahl von PCB-Substraten für Satelliten-, Radar- und Flugsteuerungsszenarien sollte genau auf ihre jeweiligen Kernbetriebsfrequenzbänder, Umweltverträglichkeitsanforderungen und langfristigen Zuverlässigkeitsziele abgestimmt sein und nicht blind auf High-End-Materialien abzielen.
Auswahl des PCB-Substrats für Satellitenszenen
Satellitenszenen erfordern Beständigkeit gegen kosmische Strahlung und extreme Temperaturunterschiede zwischen -55 Grad und 125 Grad, wobei die Lebensdauer im Allgemeinen mehr als 10 Jahre beträgt. Der Kern garantiert Signalphasenkonsistenz und strukturelle Stabilität.
Auf Satelliten montierte Phased-Array-Antenne. HF-Schicht: Rogers RO4003C oder Taconic RF-3500 werden bevorzugt, mit einem stabilen Dk von etwa 3,5, Df kleiner oder gleich 0,0037, geeignet für Hochfrequenzsignale über 40 GHz, Impedanztoleranz kann innerhalb von ± 1 Ω gesteuert werden.
Universelle Kontrollschicht für Satelliten: Verwendet eine Hochfrequenz-Mischdruckstruktur wie HJY350A+S1000-M in Kombination mit einem speziellen halbgehärteten Film, der geringe Verluste und mechanische Festigkeit in Einklang bringt und gleichzeitig geringes Gewicht und Gewichtsreduzierung erreicht.
Hochzuverlässiges Szenario für die Erforschung des Weltraums: Auswahl des Tly-5-Substrats aus reinem PTFE, Dk=2.33,Df=0.0015. Unter extremen Temperaturschwankungen beträgt die Dk-Driftrate weniger als 0,5 %, was eine langfristige Signalstabilität über mehr als 20 Jahre gewährleistet.
Auswahl des PCB-Substrats für die Radarszene
Der Arbeitsfrequenzbereich des Radarsystems deckt das X-Band bis zur 77-GHz-Millimeterwelle ab, wobei die Kernanforderungen ein extrem geringer Signalverlust, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und die Vermeidung einer Dämpfung der Signalübertragung bei hoher Leistung sind.
77-GHz-Fahrzeug-/Luft-Millimeterwellenradar: Wählen Sie Rogers RO3003 oder RT5880 mit extrem geringem dielektrischen Verlust, das eine hochpräzise Signalübertragung auf Millimeterwellenebene unterstützt und so die Genauigkeit der Radarentfernung gewährleistet.
X-Band-Radar mit synthetischer Apertur (SAR): Durch die Verwendung des Mischspannungsschemas RO4350B+RT5880 erfüllt es nicht nur die Anforderungen an geringe Verluste, sondern verbessert auch die Wärmeleitfähigkeit des Substrats und leitet die vom HF-Leistungsverstärker erzeugte Wärme schnell ab.
Bodengestütztes Fernwarnradar: Mit Keramik gefülltes Verbundsubstrat, wie z. B. Arlon AD450, wird ausgewählt, Dk=3.4, hohe mechanische Festigkeit, beständig gegen langfristige Salznebel- und Vibrationsumgebungen im Freien.
Auswahl des PCB-Substrats für Flugsteuerungsszenarien
Der Kern des Flugsteuerungssystems besteht darin, Vibrationen, hohe Temperaturen und keine Signalunterbrechung zu verhindern, wobei die Integrität der Stromversorgung und die mechanische Zuverlässigkeit im Vordergrund stehen, ohne blind auf vollständige Hochfrequenzmaterialien zu setzen.
Gewöhnliche Drohnenflugsteuerung für Verbraucher: Eine Platine mit hoher Tg FR-4 und einem Tg-Wert größer oder gleich 170 Grad wird ausgewählt, um Delaminierung und Verformung bei hohen Temperaturen über 70 Grad in der Kabine im Sommer zu vermeiden. Die Kosten sind kontrollierbar und erfüllen die Anforderungen einer 2,4-GHz-Datenübertragungsverbindung.
Flugsteuerung mit hochpräziser GNSS/RTK-Navigation: RO4350B-Substrat wird lokal in der wichtigsten HF-Schicht verwendet, um eine rauscharme Übertragung von Navigationssignalen im L1/L2-Frequenzband sicherzustellen, während in den verbleibenden Steuerungsschichten weiterhin eine hohe Tg FR-4 zum Kostenausgleich verwendet wird.
Industrietaugliche/Hochleistungs-Flugsteuerung: Verwendung spezieller flammhemmender Substrate mit hohem Tg und höherem CTI-Wert, die starken Vibrationen und starken Stromstößen standhalten und Stromstörungen durch Motorantriebe vermeiden, die den Hauptsteuerungsbetrieb beeinträchtigen.
Allgemeine Grundprinzipien der Auswahl
Prioritätsangepasstes Frequenzband für elektrische Leistung: Hohe Tg FR-4 ist ausreichend für Steuerverbindungen unter 1 GHz; Kohlenwasserstoffmaterialien der Rogers 4000-Serie werden für Frequenzen von 1 bis 10 GHz verwendet; PTFE-Substrat wird nur für Ultrahochfrequenzszenarien über 10 GHz ausgewählt.
Bedingungen für die Anpassung der Umwelttoleranz: Priorisieren Sie die Auswahl von CAF-beständigen und hoch CAF-beständigen Substraten für Schiffs-/Luftszenarien. Die Zuverlässigkeit von Weltraumszenarien muss durch mehr als 200 Temperaturwechseltests bei -55 bis 125 Grad überprüft werden.
Kostenschichtungskontrolle: Bei einem „Mischdruckdesign“ werden für die HF-Schlüsselschicht nur Hochfrequenz-Spezialmaterialien verwendet, und für die verbleibende großflächige Kontrollschicht wird ein hoher Tg FR-4 verwendet, wodurch die Kosten der Platine um mehr als 30 % gesenkt und gleichzeitig die Leistung sichergestellt werden können.