در حوزه علم و فناوری الکترونیک امروزی که به سرعت در حال توسعه است، از استقرار گسترده ایستگاه های پایه 5G گرفته تا رادار دقیق وسایل نقلیه خودران، از سیستم های ارتباطی ماهواره ای گرفته تا تجهیزات تصویربرداری پزشکی پیشرفته، برنامه های بیشتر و بیشتر فناوری دائماً مرزهای فرکانس را می شکنند. در این زمینه،فرکانس بالابرد مدار چاپی دیگر یک اصطلاح حرفهای نیست که توسط مهندسان استفاده میشود، بلکه به یک جزء اصلی کلیدی تبدیل شده است که موفقیت یا شکست عملکرد دستگاههای الکترونیکی پیشرفته-را تعیین میکند. این مانند یک پل نامرئی است که انتقال دقیق سیگنالهای{2}}با فرکانس بالا را حمل میکند که مستقیماً با پایداری، سرعت و قابلیت اطمینان کل سیستم مرتبط است.
1، برد مدار-فرکانس بالا چیست؟ چرا اینقدر خاص است؟
به بیان ساده، یک برد مدار{0} با فرکانس بالا به یک برد مدار چاپی اطلاق می شود که به طور خاص برای انتقال سیگنال های فرکانس بالا (معمولا بالای 1 گیگاهرتز) طراحی شده است. تفاوت های اساسی با بردهای مدار چاپی FR- سنتی دارد. منحصر به فرد بودن آن ناشی از ماده اصلی آن - بستر فرکانس بالا است
هنگامی که فرکانس سیگنال به سطح گیگاهرتز می رسد، اشکالات بسترهای سنتی آشکار می شود. ناپایداری ثابت دی الکتریک (Dk) می تواند منجر به تغییر در سرعت انتشار سیگنال و ایجاد خطاهای تاخیر شود. اگر تلفات دی الکتریک (Df) خیلی زیاد باشد، به انرژی حرارتی تبدیل می شود و باعث کاهش شدید قدرت سیگنال می شود که معمولاً به عنوان "تحریف سیگنال" و "هدر رفتن انرژی" شناخته می شود.
بنابراین، تختههای مدار با فرکانس بالا معمولاً از مواد خاصی مانند پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE/Teflon)، رزینهای هیدروکربنی پر از سرامیک، پلیمرهای کریستال مایع (LCP) و غیره استفاده میکنند. این مواد دارای مقادیر Dk پایدار و کم، مقادیر Df بسیار پایین، و همچنین مقاومت حرارتی و پایداری شیمیایی عالی هستند.
2، عملکرد عالی، توانمندسازی برنامههای{1} تکنولوژی پیشرفته
ویژگیهای عالی بردهای مدار با فرکانس بالا-آنها را به پایهای ضروری برای بسیاری از زمینههای-فناوری پیشرفته تبدیل میکند:
شبکه ارتباطی 5G: ویژگیهای سرعت بالا و تأخیر کم 5G به بردهای مدار چاپی در ایستگاههای پایه و دستگاههای پایانه نیاز دارد تا بتوانند سیگنالهای باند فرکانس موج میلیمتری را مدیریت کنند. ویژگیهای تلفات بسیار کم برد{4}}فرکانس بالا تضعیف سیگنال را به حداقل میرساند و کارایی و پایداری انتقال داده را تضمین میکند.
رادار خودرو و ADAS: رادار موج میلیمتری (77 گیگاهرتز) در سیستمهای کمکی رانندگی خودران، برای تشخیص دقیق فاصله، سرعت و زاویه به بردهای مدار{1} با فرکانس بالا متکی است و عملکرد آن به طور مستقیم با ایمنی رانندگی مرتبط است. پایداری مواد، عملکرد قابل اعتماد رادار را در محیط های مختلف سخت تضمین می کند.
هوافضا و دفاع: سیستمهای رادار، ارتباطات ماهوارهای، تجهیزات جنگ الکترونیک، و غیره همگی به پردازش سیگنالهای{1} با فرکانس بالا در محیطهای شدید نیاز دارند. قابلیت اطمینان بالا، مقاومت در برابر دمای بالا، و توانایی ضد تداخل- برد فرکانس بالا{4} این الزامات سختگیرانه را برآورده می کند.
تجهیزات پزشکی پیشرفته: مانند دستگاههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی MRI، تجهیزات درمان با فرکانس رادیویی، و غیره، برای کنترل تصویربرداری و درمان به سیگنالهای فرکانس رادیویی بسیار دقیق نیاز دارند و تختههای مدار با فرکانس بالا سنگ بنای اطمینان از دقت آنها هستند.
