高频 PCB (HFP)

当电子设备和产品需要特殊信号要求时,可以使用高频PCB。其工作环境为500MHz – 2GHz。因此,它们是高端应用的理想选择。如今,电子设备的复杂性正在迅速增加。因此,我们需要高频PCB来提供更快的信号传输。

高频PCB功能

1.这些通常具有较低的介电常数(约2.40)并具有严格的公差。
2.它们的耗散系数小。因此,它们的切线损耗低。因此,它允许更快的信号传播和低信号失真。因此,它们适合要求高可靠性的高频应用。
3.它们具有热稳定的结构,因为它们的Z轴CTE相对较低。因此,低的CAF电阻和低的Z-CTE导致这些PCB的使用寿命长。
4.它们具有出色的尺寸稳定性。因此,非常适合涉及极端环境条件的应用。
5.这些具有小的吸湿性。因此,它们具有出色的耐热和防潮性能。
6.它们具有回流条件的理想特性。因此,它们有利于工业应用。

高速PCB与高频PCB比较

在PCB行业中,人们经常将高速PCB与高频PCB混为一谈。之所以这样做,是因为他们认为这两个术语是相同的。但是,事实并非如此,因为这两个术语的含义完全不同。

高速PCB设计涉及必须允许以很高的速率传输数据的PCB。因此,它指的是时域。

高频PCB设计涉及处理高频和短波长信号的PCB。因此,它是指传入和传出信号的电磁波。

高频PCB的材料选择

由于高频PCB布局是在高频下工作的,因此它们经常遭受极高的温度。如果材料不合适,则可能导致热应力累积。因此,我们需要选择一种具有良好热膨胀系数(CTE)的材料。除此之外,该材料应具有高的尺寸稳定性。这样它在运行时不会降级。

  •  我们通常将这些材料用于高级应用程序。因此,我们用于制造的材料应具有出色的导热性和导电性。
  • 我们经常在极端环境中部署高频PCB。因此,它们应具有高的耐腐蚀性和耐湿性。因此,我们用于制造高频PCB的材料应具有防潮性。
  • 高频信号对噪声非常敏感。因此,我们需要使用具有更严格的阻抗容限的材料来制造这些PCB。

下表将帮助您选择高频PCB材料

材料介电常数耗散系数层压温度(oF)重熔温度(oF)
FEP2.100.0010565520
PTFE3.000.0013700640
LCP2.900.0025554520
Thermoset Hydrocarbon3.900.0040350N/A
FR-44.500.0180360N/A
高频PCB的应用

几乎在每个行业中都使用高频PCB。我们在日常生活中也会与他们互动,您可以在银行的ATM机,自动售货机,计算机,用于浏览Internet的手机以及家庭或办公室中的Wi-Fi路由器中看到高频PCB。
依靠高频PCB的一些重要工业领域包括:

  • 网络通信,尤其是涉及信号完整性验证的网络通信。
  • 制造涉及小电路布局的小型设备。
  • 为需要出色阻抗控制的设备设计模块。
  • 面向消费者的已安装电子设备,例如机场的数字柜台。我们在其中使用高频PCB,因为这些机器需要高级控制,它们可以处理大量数据并在较短的时间间隔内与客户互动。
  • 设计和制造用于各种信号的高速数字测试板。因此,这包括对RF信号滚降的测试。
  • 制造高度密集的医疗设备可以高速运行,但成本较低
何时采用高频设计?

不同的流派对这个问题有不同的处理方法。但是,没有明确的定义告诉您何时进行高频设计。因此,这主要取决于您的具体情况。但是,我们为您整理了以下高频PCB设计指南,以便您轻松做出此决定。

如果您在PCB布局中遇到一些信号完整性问题,那么坚持高速设计也许是个好主意。
一些专家建议使用特定于设备的方法。因此,如果您要设计手机,主板,DSL路由器,自动售货机,那么您应该着眼于高频设计。但是,这种方法还建议,如果必须将USB,HDMI,SATA或PCI Express集成到PCB中,则应再次使用高频PCB。
进行高频设计的另一个主要指标是您是在集总电路还是分布式电路上工作。集总系统是小型物理系统,它们均匀地相互作用在一起,因此不被认为是高频的。但是,如果系统独立运行,则它是需要高频设计的分布式系统

经验法则

以下经验法则将为您提供广泛的指导。所以,你应该记住

“只要走线长度成为最快信号波长的很大一部分,就应该寻求高频设计。”

这意味着大尺寸的PCB需要在低得多的频率下进行高频设计。但是,较小的PCB需要在相对较高的频率下进行高频设计。两者之间的差异是由于走线长度的差异

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