高頻電路板 - Rogers RO4350B 高頻電路板

Rogers ro4350b 高頻電路板

Ro4350b 是一種獲得專利的碳氫樹脂系統/陶瓷填料，由玻璃編織布增強。其電氣性能非常接近於聚四氟乙烯/玻璃布編織材料，其可加工性與環氧樹脂/玻璃布材料相似。

Ro4350b 可以使用標準的環氧樹脂/玻璃布加工技術，同時以傳統微波材料的一小部分價格提供嚴格控制的介電常數和損耗。不需要特殊的通孔預處理或操作程序，如基於 PTFE 的微波材料。

Ro4350b 已通過有源設備和高壓射頻設計的 UL 94V-0 防火等級。

Rogers ro4350b 典型應用：蜂窩基站天線和功率放大器、微波點對點連接（P2P）、汽車雷達和傳感器、射頻識別（RFID）標籤、直播衛星的LNB。

高頻電路系統由於具有較大的頻譜頻寬、較高的通信容量等優勢，從而受到越來越廣泛的關注，高頻功分器、混頻器和放大器等電路模塊的效能直接决定了整個高頻電路系統的效能。 選擇介電常數穩定、損耗低的高頻PCB基材成為設計高頻電路模塊的關鍵。

為了獲得更好的功分器電路效能，就需要選擇一個具有介電常數穩定、損耗低等優點的高頻PCB基材。 ROGERS羅傑斯公司推出了多款可用於高頻電路的板材，例如常用的Rogers 5880和Ro4350b板材，Rogers 5880介電常數僅為2.2，且板材的介電常數穩定性非常好，損耗角正切值為0.0009，是一種常用的高頻電路設計板材，但是這種板材是軟板，即板材的硬度不高，對於功分器這種尺寸較大的電路， 板材較軟使得電路必須放置在金屬管殼中工作，同時常見的威爾金森功分器電路中需要焊接高頻電阻，採用回流焊等管道焊接高頻電阻時，高溫容易造成板材的形變，從而造成其中高頻電阻位置發生偏移，嚴重影響電路效能。 囙此，本設計採用的是Rogers Ro4350b板材，該板材介電常數僅為3.66，且板材的介電常數穩定性非常好，損耗角正切值為0.0037。

Rogers Ro4350b板材的損耗角正切值明顯比Rogers 5880板材更大，這也就意味著同等傳輸線長度下，Rogers Ro4350b板材上傳輸線損耗更大，但是Rogers Ro4350b板材的優勢是硬板，即板材硬度很高，在採用回流焊等管道焊接高頻電阻時，高溫不會對板材造成形變， 從而避免了高頻電阻位置偏移造成的電路效能惡化的問題。 同時，Rogers Ro4350b在價格方面也更有優勢，綜合考慮，本設計採用的是Rogers Ro4350b板材。

客戶為了兼顧功分器電路的損耗、不同輸出埠之間隔離度等效能，可以採用威爾金森結構，由於功分器電路的工作頻段中上限頻率為18GHz，下限頻率為6GHz，二者之比為3，故在綜合考慮電路性能、尺寸和成本後，决定採用三階威爾金森功分器.

其中，Rogers Ro4350b電路的板材厚度為0.508mm，在板材上層設計互聯走線，下層整體鋪銅作為參攷地，為了更好的與前後級電路進行級聯，整個功分器的輸入/輸出埠處微帶線特徵阻抗為50Ω，輸入端口至所有的輸出埠之間的路徑完全一致。 由於功分器電路的工作頻段較高，為了降低隔離電阻中寄生參數對於電路效能的影響，囙此本功分器電路中採用的隔離電阻都是高頻電阻，其電阻值穩定，且寄生電容極小。

此6-18GHz功分器採用三階威爾金森結構，測試的S21和S23曲線如下圖所示，其中S21曲線表示功分器電路輸入至某一輸出端的訊號損耗，S23曲線表示功分器不同輸出埠之間的隔離度，可以看出在6-18GHz頻段內，訊號損耗低於3.9dB，隔離度最小值為18.9 dB，完全滿足系統對6-18GHz功分器電路模塊的要求。

基於硬板材Rogers Ro4350b的6-18GHz功分器可以獲得良好的效能，電路在整個頻段內損耗較低，且不同輸出埠之間隔離度較高，能較好的滿足系統對功分器電路模塊的要求，有助於提高基於此功分器電路模塊的產品的競爭力。