انتخاب بسترهای PCB برای سناریوهای ماهواره، رادار و کنترل پرواز باید دقیقاً با باندهای فرکانس عملیاتی اصلی مربوطه، الزامات تحمل محیطی و اهداف بلندمدت قابلیت اطمینان مطابقت داشته باشد و نباید کورکورانه مواد پیشرفته را دنبال کند.
انتخاب بستر PCB برای صحنه های ماهواره ای
صحنه های ماهواره ای نیاز به مقاومت در برابر پرتوهای کیهانی و اختلاف دمای شدید بین -55 درجه و 125 درجه دارند، با طول عمر طراحی معمولاً بیش از 10 سال. هسته ثبات فاز سیگنال و پایداری ساختاری را تضمین می کند.
لایه RF آنتن آرایه فازی ماهواره‌ای: Rogers RO4003C یا Taconic RF-3500 ترجیح داده می‌شوند، با Dk پایدار در حدود 3.5، Df کمتر یا مساوی 0.0037، مناسب برای سیگنال‌های فرکانس بالا بالای 40 گیگاهرتز، تحمل امپدانس کنترل‌شده در محدوده ±1Ω قابل تحمل است.
لایه کنترل جهانی ماهواره: ساختار فشار مختلط فرکانس بالا مانند HJY350A+S1000-M همراه با فیلم نیمه پخته ویژه را می پذیرد که اتلاف کم و استحکام مکانیکی را متعادل می کند و در عین حال سبک وزن و کاهش وزن را به دست می آورد.
سناریوی با قابلیت اطمینان بالا برای کاوش در اعماق فضا: انتخاب زیرلایه PTFE خالص Tly-5، Dk=2.33، Df=0.0015، در نوسانات شدید دما، نرخ رانش Dk کمتر از 0.5٪ است که پایداری سیگنال طولانی مدت را برای بیش از 20 سال تضمین می کند.
انتخاب بستر PCB برای صحنه رادار
محدوده فرکانس کاری سیستم رادار، باند X تا موج میلی متری 77 گیگاهرتز را پوشش می دهد، با الزامات اصلی از دست دادن سیگنال بسیار کم، هدایت حرارتی بالا، و اجتناب از تضعیف سیگنال انتقال با توان بالا.
رادار موج میلی متری وسیله نقلیه/هوابرد 77 گیگاهرتز: Rogers RO3003 یا RT5880 را انتخاب کنید، با تلفات دی الکتریک بسیار کم، قادر به پشتیبانی از انتقال سیگنال با دقت بالا در سطح موج میلی متری و اطمینان از دقت محدوده رادار.
رادار دیافراگم مصنوعی باند X (SAR): با اتخاذ طرح ولتاژ مختلط RO4350B+RT5880، نه تنها الزامات تلفات کم را برآورده می کند، بلکه رسانایی حرارتی زیرلایه را نیز بهبود می بخشد و گرمای تولید شده توسط تقویت کننده قدرت RF را به سرعت دفع می کند.
رادار هشدار از راه دور مبتنی بر زمین: بستر کامپوزیتی پر از سرامیک، مانند Arlon AD450، انتخاب شده است، Dk=3.4، استحکام مکانیکی بالا، قادر به مقاومت درازمدت در محیط‌های ارتعاشی و اسپری نمک در فضای باز است.
انتخاب بستر PCB برای سناریوهای کنترل پرواز
نکته اصلی سیستم کنترل پرواز ضد لرزش، ضد درجه حرارت بالا و وقفه سیگنال صفر است، با اولویت دادن به یکپارچگی منبع تغذیه و قابلیت اطمینان مکانیکی، بدون اینکه کورکورانه مواد با فرکانس بالا را دنبال کنید.
کنترل پرواز هواپیمای بدون سرنشین درجه مصرف‌کننده معمولی: تخته Tg بالا FR-4 با مقدار Tg بیشتر یا برابر با 170 درجه برای جلوگیری از لایه‌پوشی و تغییر شکل در دمای بالای 70 درجه در کابین در طول تابستان انتخاب شده است. هزینه قابل کنترل است و الزامات پیوند انتقال داده 2.4 گیگاهرتز را برآورده می کند.
کنترل پرواز با ناوبری GNSS/RTK با دقت بالا: بستر RO4350B به صورت محلی در لایه کلید RF برای اطمینان از انتقال کم نویز سیگنال‌های ناوبری باند فرکانس L1/L2 استفاده می‌شود، در حالی که Tg بالا FR-4 همچنان برای متعادل کردن هزینه‌ها در لایه‌های کنترل باقی‌مانده استفاده می‌شود.
کنترل پرواز درجه صنعتی/سنگین: با استفاده از زیرلایه‌های ویژه ضد شعله Tg بالا با سطوح CTI بالاتر، قادر به مقاومت در برابر ارتعاشات قوی و ضربه‌های جریان بالا و جلوگیری از اختلالات برق ناشی از درایوهای موتور که در عملکرد کنترل اصلی اختلال ایجاد می‌کنند.
اصول اصلی انتخاب عمومی
باند فرکانسی مطابق اولویت برای عملکرد الکتریکی: Tg بالا FR-4 برای پیوندهای کنترلی زیر 1 گیگاهرتز کافی است. مواد هیدروکربنی سری Rogers 4000 برای فرکانس های بین 1 تا 10 گیگاهرتز استفاده می شود. بستر PTFE فقط برای سناریوهای فرکانس فوق‌العاده بالای 10 گیگاهرتز انتخاب می‌شود.
شرایط هم ترازی تحمل محیطی: اولویت انتخاب بسترهای مقاوم در برابر CAF و مقاوم در برابر CAF بالا برای سناریوهای کشتی‌برد/هوا. قابلیت اطمینان سناریوهای فضای عمیق باید از طریق بیش از 200 آزمایش چرخه حرارتی در -55 درجه تا 125 درجه تأیید شود.
کنترل طبقه بندی هزینه: با اتخاذ یک "طراحی فشار مختلط"، فقط از مواد ویژه با فرکانس بالا برای لایه کلید RF استفاده می شود، و Tg بالا FR-4 برای لایه کنترل با مساحت بزرگ باقی مانده استفاده می شود، که می تواند هزینه برد را تا بیش از 30٪ کاهش دهد و در عین حال عملکرد را تضمین کند.