تعد وحدة التردد اللاسلكي في محطة قاعدة 5G مسؤولة عن الوظائف الأساسية لإرسال واستقبال وتضخيم إشارات 5G. تحتاج بيئة العمل الخاصة به إلى التعامل مع التحديات مثل إرسال الإشارات ذات التردد العالي، والتدفئة العالية الطاقة-، والظروف الخارجية المعقدة (مثل تقلبات درجات الحرارة، وتغيرات الرطوبة، والتداخل الكهرومغناطيسي). باعتبارها "حاملة نقل الإشارة" و"منصة حاملة المكونات" لوحدة التردد اللاسلكي، فإن اختيار ثنائي الفينيل متعدد الكلور يؤثر بشكل مباشر على سلامة الإشارة وكفاءة تبديد الحرارة والموثوقية -على المدى الطويل لوحدة التردد اللاسلكي. يوضح ما يلي نقاط الاختيار الرئيسية لوحدة الترددات اللاسلكية لمحطة 5G الأساسية PCB من خمسة أبعاد أساسية لضمان التوافق مع احتياجات التطبيق العملي.
1، اختيار الركيزة: إعطاء الأولوية لضمان -أداء إرسال الإشارات عالي التردد
تحتاج وحدة التردد اللاسلكي لمحطات قاعدة 5G إلى إرسال كمية كبيرة من الإشارات عالية التردد-، وتحدد الخصائص الكهربائية للركيزة بشكل مباشر فقدان إرسال الإشارة واستقرارها. عند الاختيار، يجب إيلاء اهتمام خاص لقدرة الركيزة على التكيف مع الترددات العالية-.
على الرغم من أن ركائز FR-4 العادية لها تكاليف أقل، إلا أنها تعاني من فقدان وتشويه كبير للإشارة في سيناريوهات الترددات العالية-، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات وحدات 5G RF. وينبغي إعطاء الأولوية لاختيار ركائز مصممة خصيصا للترددات العالية. يمكن لهذه الركائز أن تقلل بشكل فعال من فقدان العزل الكهربائي واستقرار العزل الكهربائي الثابت للإشارات عالية التردد عن طريق تحسين تكوين الراتنج وبنية الألياف الزجاجية. انخفاض فقدان العزل الكهربائي يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة للإشارات أثناء الإرسال، مما يضمن أن قوة الإشارة تلبي المعايير؛ ثابت العزل الكهربائي المستقر يمكن أن يتجنب تقلبات سرعة نقل الإشارة الناجمة عن التغيرات البيئية (مثل ارتفاع درجة الحرارة)، مما يضمن تزامن ودقة إشارات 5G.
وفي الوقت نفسه، يجب أيضًا دراسة الاستقرار الحراري للركيزة بعناية. أثناء تشغيل وحدات 5G RF، يتم توليد كمية كبيرة من الحرارة. إذا كان معامل التمدد الحراري للركيزة مرتفعًا جدًا، فمن السهل أن تتشوه اللوحة عند درجات حرارة عالية، مما قد يؤدي إلى سقوط مفاصل لحام المكونات أو حدوث دوائر قصيرة. لذلك، من الضروري اختيار ركيزة ذات معامل تمدد حراري منخفض ومقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية لضمان قدرة الركيزة على الحفاظ على الاستقرار الهيكلي في ظل ظروف درجات الحرارة العالية طويلة الأمد- دون التأثير على التشغيل العادي لوحدة التردد اللاسلكي.
2، اختيار سمك النحاس: مناسب للمتطلبات المزدوجة للطاقة العالية ونقل الإشارة
تحتاج وحدة التردد اللاسلكي لمحطات قاعدة 5G إلى إرسال إشارات عالية التردد-وتحمل طاقة معينة (مثل النقل الحالي لوحدات تضخيم الطاقة). يجب أن يوازن اختيار سمك النحاس بين جودة نقل الإشارة والقدرة الاستيعابية الحالية لتجنب اختناقات الأداء الناجمة عن سمك النحاس غير المناسب.
من منظور نقل الإشارة، قد تؤدي رقائق النحاس السميكة بشكل مفرط إلى زيادة فقدان التأثير الجلدي للإشارات ذات التردد العالي-، مما يؤثر على كفاءة نقل الإشارة؛ قد تتسبب رقائق النحاس الرقيقة في انعكاس الإشارة أو الحديث المتبادل بسبب المعاوقة غير المستقرة. مطلوب اختيار مختلف لسمك النحاس بناءً على المتطلبات الوظيفية للمناطق المختلفة داخل وحدة التردد اللاسلكي - على سبيل المثال، تحديد سمك نحاس تقليدي مناسب لمسارات نقل الإشارة ذات التردد العالي- لضمان انخفاض فقدان الإشارة؛ يحتاج المسار الحالي لوحدة تضخيم الطاقة إلى زيادة سمك النحاس بشكل مناسب لتعزيز قدرة الحمل الحالية وتجنب ارتفاع درجة حرارة رقائق النحاس وحرقها بسبب التيار الزائد.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن قوة التصاق رقائق النحاس تحتاج أيضًا إلى الاهتمام. تتعرض وحدة التردد اللاسلكي 5G للاهتزاز (مثل الاهتزازات الطفيفة أثناء تشغيل معدات المحطة الأساسية) ودورة درجة الحرارة لفترة طويلة. إذا لم يتم تثبيت رقائق النحاس بقوة على الركيزة، فمن السهل أن تتقشر رقائق النحاس، مما يؤدي إلى انقطاع الدائرة. لذلك، عند الاختيار، من الضروري تأكيد نتائج اختبار أداء الالتصاق لرقائق النحاس للتأكد من أنها تلبي متطلبات الموثوقية للتشغيل طويل الأمد- لمحطات 5G الأساسية.
3، اختيار قناع اللحام: موازنة حماية العزل والتكيف مع التردد العالي-.
لا تحتاج طبقة قناع اللحام إلى حماية رقائق النحاس PCB من الأكسدة والتآكل فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى التكيف مع بيئة التردد العالي-لوحدات 5G RF لتجنب الأداء الضعيف لطبقة قناع اللحام الذي يؤثر على نقل الإشارة.
قد تؤدي مقاومة اللحام العادية إلى زيادة فقدان إرسال الإشارة وحتى التسبب في تداخل الإشارة في سيناريوهات الترددات العالية-بسبب ارتفاع ثابت العزل الكهربائي أو فقدان العزل الكهربائي المفرط. يجب تحديد مقاومة اللحام التكيفية ذات التردد العالي، والتي تتمتع بخصائص عزل كهربائي أعلى وتوافق مع الركيزة، ويمكن أن تقلل التأثير على إشارات التردد العالي-، وتضمن نقل إشارة مستقر. في الوقت نفسه، يجب أن تتوافق مقاومة درجة الحرارة ومقاومة الطقس لطبقة قناع اللحام مع المعايير - يتم نشر محطات 5G الأساسية في الغالب في الهواء الطلق، وتحتاج طبقة قناع اللحام إلى تحمل البيئات المعقدة مثل درجة الحرارة المرتفعة ودرجة الحرارة المنخفضة والرطوبة والأشعة فوق البنفسجية لتجنب التشقق والتقشير والتآكل الناتج عن التعرض لرقائق النحاس.
بالإضافة إلى ذلك، فإن استواء طبقة قناع اللحام مهم أيضًا. غالبًا ما يتم لحام مكونات التردد اللاسلكي الدقيقة (مثل المرشحات والمقارنات) في وحدات التردد اللاسلكي. إذا كان سطح قناع اللحام غير متساوٍ، فقد يؤدي ذلك إلى لحام غير مستقر للمكونات، مما يؤثر على استقرار اتصالات الإشارة. عند الاختيار، من الضروري التأكد من عملية الطلاء ومعايير اختبار التسطيح لطبقة قناع اللحام لضمان تلبية متطلبات لحام المكونات.
4 ، انتبه إلى تكييف تصميم تبديد الحرارة: المساعدة في توصيل الحرارة بكفاءة
كثافة الطاقة لوحدة التردد اللاسلكي في محطات قاعدة 5G مرتفعة نسبيًا أثناء التشغيل، والتي يمكن أن تولد بسهولة كمية كبيرة من الحرارة. إذا لم تتمكن من إخراج الحرارة في الوقت المناسب، فسوف يؤدي ذلك إلى زيادة درجة حرارة المكونات، مما يؤثر على الأداء والعمر الافتراضي. يجب أن يأخذ اختيار ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الاعتبار بشكل كامل تكييف تصميم تبديد الحرارة لتسهيل نشر الحرارة بكفاءة.
فمن ناحية، يمكن اختيار ركائز هيكلية خاصة وفقًا لمتطلبات تبديد الحرارة، مثل استخدام مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الأساس المعدني (مثل ركائز الألومنيوم أو النحاس) في مناطق توليد الحرارة العالية (مثل تحت وحدات تضخيم الطاقة). تتمتع هذه الركائز بموصلية حرارية ممتازة ويمكنها نقل الحرارة الناتجة عن المكونات بسرعة إلى هياكل تبديد الحرارة (مثل المشتتات الحرارية والمراوح)، مما يقلل درجات الحرارة المحلية. إذا تم استخدام الركائز التقليدية ككل، فيمكن أيضًا إضافة فيا موصلة للحرارة في مناطق توليد الحرارة العالية أو يمكن استخدام طبقات النحاس السميكة محليًا لتعزيز قدرة التوصيل الحراري.
من ناحية أخرى، يجب أيضًا مراعاة القدرة على التكيف مع تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. عند الاختيار، من الضروري التأكد مما إذا كان سمك PCB وحجمه يتطابقان مع هيكل تبديد الحرارة لوحدة الترددات اللاسلكية، مثل ما إذا كان سمك PCB يمكن أن يلبي متطلبات تركيب المشتت الحراري، وما إذا كان يتم حجز مساحة كافية لقناة تبديد الحرارة لتجنب التعارض بين تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وهيكل تبديد الحرارة، مما قد يؤثر على كفاءة تبديد الحرارة.
5، أكد على التحقق من الموثوقية: تأكد من التشغيل المستقر على المدى الطويل-.
عادة ما يكون عمر خدمة محطات 5G الأساسية عدة سنوات أو حتى أكثر من عشر سنوات، وتكون تكلفة الصيانة بعد النشر مرتفعة. يجب أن تتمتع لوحة PCB لوحدة التردد اللاسلكي بموثوقية عالية للغاية على المدى الطويل-. عند الاختيار، ينبغي إيلاء الاهتمام لمعايير التحقق من الموثوقية ونتائج ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
أولاً، من الضروري التأكد مما إذا كانت لوحة الدوائر المطبوعة قد اجتازت اختبارات موثوقية بيئية صارمة، مثل اختبارات دورة درجة الحرارة العالية والرطوبة العالية، واختبارات صدمة درجة الحرارة، واختبارات الاهتزاز، واختبارات رش الملح، وما إلى ذلك. - يمكن لهذه الاختبارات محاكاة البيئة المعقدة لتشغيل المحطة الأساسية الخارجية، والتحقق من استقرار أداء لوحة الدائرة المطبوعة في ظل ظروف قاسية طويلة الأمد-، وتجنب فشل لوحة الدائرة المطبوعة قبل الأوان بسبب العوامل البيئية.
ثانيًا، لا يمكن تجاهل اختبارات الموثوقية الكهربائية، مثل اختبار تحمل الجهد، واختبار مقاومة العزل، واختبار الموصلية، وما إلى ذلك، للتأكد من أن الأداء الكهربائي لثنائي الفينيل متعدد الكلور يلبي المعايير ولا توجد مخاطر محتملة مثل دوائر القصر أو الدوائر المفتوحة. وفي الوقت نفسه، ينبغي الاهتمام بموثوقية عملية ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مثل قوة ربط الطبقات البينية، وموثوقية وصلة اللحام، وما إلى ذلك، لتجنب المشكلات مثل تقشير الطبقة البينية وانفصال وصلة اللحام الناتجة عن عيوب العملية أثناء استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور على المدى الطويل-.