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中兴通信微波射频板PCB设计规范

微波射频板PCB是指在特定的微波覆铜板上，利用普通刚性印制板制造方法生产出来的微波印制板。微波覆铜板材料，一般有陶瓷材料高频板（Rogers）、玻纤布、聚四氟乙烯(PTFE)、其它热固性树脂等。

微波是电磁波按频谱划分的定义,是指波长从1毫米到1米之间的电磁波,微波的频率在300MHz-300GHz。这段电磁频谱包括分米波(频率从300MHz至3GHz)\厘米波(频率从3GHz至30GHz)\毫米波(频率从30GHz至300GHz)和亚毫米波(频率从300GHz至3000GHz,有些文献中微波定义不含此段)四个波段(含上限,不含下限)。具有穿透性, 选择性加热, 热惯性小, 似光性, 非电离性, 信息性六大特点。

射频是电磁波按应用划分的定义,专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。频率范围定义比较混乱,资料中有30MHz至3GHz, 也有300MHz至40GHz,与微波有重叠;另有一种按频谱划分的定义, 是指波长从1兆m至1m范围内的电磁波, 其相应的频率从30Hz至300MHz;射频(RF)与微波的频率界限比较模糊,并且随着器件技术和设计方法的进步还有所变化。

考虑PCB设计的特殊性,主要考虑PCB上传输线的电路模型。由于传输线采用集总参数电路模型和分布参数电路模型的分界线可认为是l/λ≥0.05.(其中,l是几何长度; λ是工作波长).在本规范中定义射频链路指传输线结构采用分布参数模型的模拟信号电路。PCB线长很少超过50cm,故最低考虑30MHz频率的模拟信号即可;由于超过3G通常认为是纯微波,可以考虑倒此为止;考虑生产工艺元件间距可达0.5mm,最高频率也可考虑定在30GHz,感觉意义不大。

综上所述,可以考虑射频PCB板可以定义为具有频率在30MHz至6GHz范围模拟信号的PCB板, 但具体采用集总还是分布参数模型可根据公式确定。

由于基片的介电常数比较高,电磁波的传播速度比较慢,因此,比在空气中传播的波长要短,根据微波原理,微带线对介质基片的要求:介质损耗小,在所需频率和温度范围内, 介电常数应恒定不变,热传导率和表面光洁度要高,和导体要有良好的沾附性等。对构成导体条带的金属材料要求:导电率高电阻温度系数小,对基片要有良好的沾附性,易于焊接等。

微波射频电路 PCB 上的射频线除了一般的原则–考虑电流大小外,还必须考虑印制线的特性阻抗,严格进行阻抗匹配,在 PCB 制作时必须考虑射频线的阻抗控制。射频线的特性阻抗与 PCB 的材料特性及物理参数相关,所以 PCB 设计人员必须清楚 PCB 板材的性能。
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