Scopri il ruolo fondamentale dei materiali per PCB nella progettazione di sistemi 5G. Scopri come le proprietà dielettriche, la gestione termica e la selezione dei materiali influiscono sull'integrità del segnale. Include tabelle di confronto dettagliate dei substrati PCB per amplificatori, antenne e moduli ad alta velocità.
Introduzione
L'avvento della tecnologia 5G ha trasformato le comunicazioni wireless, richiedendo ai sistemi elettronici di operare a frequenze più elevate e velocità di trasmissione dati più rapide che mai. Al centro di questa trasformazione ci sono i materiali per PCB, le fondamenta dei circuiti 5G. La scelta del substrato giusto è essenziale per garantire una bassa perdita di segnale, prestazioni termiche stabili e una trasmissione ad alta frequenza affidabile.
Questo articolo esplora le proprietà dei materiali critiche per la progettazione di PCB 5G e fornisce tabelle di riferimento complete per i substrati di amplificatori, antenne e moduli ad alta velocità ampiamente utilizzati nel settore.
Perché i materiali per PCB sono importanti nella progettazione 5G
A differenza dei circuiti tradizionali, i sistemi 5G combinano segnali digitali ad alta velocità e segnali RF ad alta frequenza, rendendoli altamente suscettibili alle interferenze elettromagnetiche (EMI). La selezione dei materiali influisce direttamente sull'integrità del segnale, sulla stabilità dielettrica e sulla dissipazione del calore.
I fattori chiave da considerare includono:
- Costante dielettrica (Dk): i materiali con Dk inferiore riducono il ritardo e la dispersione del segnale.
- Fattore di dissipazione (Df): un Df basso minimizza la perdita di energia, fondamentale per le frequenze a livello di GHz.
- Conducibilità termica: un'efficace dissipazione del calore garantisce prestazioni di sistema stabili.
- Coefficiente termico della costante dielettrica (TCDk): previene gli spostamenti delle proprietà dielettriche in base alle variazioni di temperatura.
Migliori pratiche nella progettazione di PCB 5G
- Controllo dell'impedenza: mantenere un'impedenza di traccia coerente tra le interconnessioni.
- Percorsi del segnale brevi: le tracce RF devono essere il più brevi possibile.
- Geometria precisa del conduttore: la larghezza e la spaziatura delle tracce devono essere strettamente controllate.
- Corrispondenza dei materiali: utilizzare substrati ottimizzati per la loro funzione prevista (amplificatore, antenna o modulo).
Tabelle di riferimento dei materiali per PCB 5G
1. Materiali per PCB per amplificatori 5G
| Marchio del materiale |
Tipo |
Spessore (mm) |
Dimensioni del pannello |
Origine |
Dk |
Df |
Composizione |
| Rogers |
R03003 |
0,127–1,524 |
12”×18”, 18”×24” |
Suzhou, Cina |
3.00 |
0.0012 |
PTFE + Ceramica |
| Rogers |
R04350 |
0,168–1,524 |
12”×18”, 18”×24” |
Suzhou, Cina |
3.48 |
0.0037 |
Idrocarburo + Ceramica |
| Panasonic |
R5575 |
0,102–0,762 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, Cina |
3.6 |
0.0048 |
PPO |
| FSD |
888T |
0,508–0,762 |
48”×36” |
Suzhou, Cina |
3.48 |
0.0020 |
Nanoceramica |
| Sytech |
Mmwave77 |
0,127–0,762 |
36”×48” |
Dongguan, Cina |
3.57 |
0.0036 |
PTFE |
| TUC |
Tu-1300E |
0,508–1,524 |
36”×48”, 42”×48” |
Suzhou, Cina |
3.06 |
0.0027 |
Idrocarburo |
| Ventec |
VT-870 L300 |
0,08–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, Cina |
3.00 |
0.0027 |
Idrocarburo |
| Ventec |
VT-870 H348 |
0,08–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, Cina |
3.48 |
0.0037 |
Idrocarburo |
| Rogers |
4730JXR |
0,034–0,780 |
36”×48”, 42”×48” |
Suzhou, Cina |
3.00 |
0.0027 |
Idrocarburo + Ceramica |
| Rogers |
4730G3 |
0,145–1,524 |
12”×18”, 42”×48” |
Suzhou, Cina |
3.00 |
0.0029 |
Idrocarburo + Ceramica |
2. Materiali per PCB per antenne 5G
| Marchio del materiale |
Tipo |
Spessore (mm) |
Dimensioni del pannello |
Origine |
Dk |
Df |
Composizione |
| Panasonic |
R5575 |
0,102–0,762 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, Cina |
3.6 |
0.0048 |
PPO |
| FSD |
888T |
0,508–0,762 |
48”×36” |
Suzhou, Cina |
3.48 |
0.0020 |
Nanoceramica |
| Sytech |
Mmwave500 |
0,203–1,524 |
36”×48”, 42”×48” |
Dongguan, Cina |
3.00 |
0.0031 |
PPO |
| TUC |
TU-1300N |
0,508–1,524 |
36”×48”, 42”×48” |
Taiwan, Cina |
3.15 |
0.0021 |
Idrocarburo |
| Ventec |
VT-870 L300 |
0,508–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, Cina |
3.00 |
0.0027 |
Idrocarburo |
| Ventec |
VT-870 L330 |
0,508–1,524 |
48”×42” |
Suzhou, Cina |
3.30 |
0.0025 |
Idrocarburo |
| Ventec |
VT-870 H348 |
0,08–1,524 |
48”×36”, 48”×42” |
Suzhou, Cina |
3.48 |
0.0037 |
Idrocarburo |
3. Materiali per PCB per moduli ad alta velocità 5G
| Marchio del materiale |
Tipo |
Spessore (mm) |
Dimensioni del pannello |
Origine |
Dk |
Df |
Composizione |
| Rogers |
4835T |
0,064–0,101 |
12”×18”, 18”×24” |
Suzhou, Cina |
3.33 |
0.0030 |
Idrocarburo + Ceramica |
| Panasonic |
R5575G |
0,05–0,75 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, Cina |
3.6 |
0.0040 |
PPO |
| Panasonic |
R5585GN |
0,05–0,75 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, Cina |
3.95 |
0.0020 |
PPO |
| Panasonic |
R5375N |
0,05–0,75 |
48”×36”, 48”×42” |
Guangzhou, Cina |
3.35 |
0.0027 |
PPO |
| FSD |
888T |
0,508–0,762 |
48”×36” |
Suzhou, Cina |
3.48 |
0.0020 |
Nanoceramica |
| Sytech |
S6 |
0,05–2,0 |
48”×36”, 48”×40” |
Dongguan, Cina |
3.58 |
0.0036 |
Idrocarburo |
| Sytech |
S6N |
0,05–2,0 |
48”×36”, 48”×42” |
Dongguan, Cina |
3.25 |
0.0024 |
Idrocarburo |
Conclusione
La transizione alle reti 5G richiede qualcosa di più di processori più veloci e antenne avanzate: richiede materiali per PCB ottimizzati su misura per specifiche funzioni di sistema. Che si tratti di amplificatori, antenne o moduli ad alta velocità, i substrati a bassa perdita e termicamente stabili sono alla base di prestazioni 5G affidabili.
Selezionando attentamente i materiali in base a Dk, Df e proprietà termiche, gli ingegneri possono costruire schede a circuito stampato che garantiscono prestazioni robuste, ad alta frequenza e ad alta velocità, soddisfacendo le esigenze della comunicazione wireless di nuova generazione.
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