【选型】RT/duroid 6035HTC、TC350高导热/低损耗高频板材，专为大功率射频功放设计

2018-08-22 世强
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随着科技进步，无论是航空的雷达通信，还是移动通信蜂窝基站，都对大功率功放性能提出更严苛的要求。ROGERS公司推出的RT/duroid  6035HTC和TC350高频层压板满足了大功率功放对板材的要求，助力大功率功放达到更高的性能。

 

大功率功放对板材的主要要求是低插入损耗、高导热率、接近于铜的热膨胀系数和较高的阻燃等级。下表1是RT/duroid  6035HTC、TC350和AD350A的主要性能指标对比。


型号与指标

RT/duroid  6035HTC

TC350

AD350A

测试方法

介电常数

Er@10GHz

制造过程

3.5±0.05

3.5

3.5

IPC-TM-650   2.5.5.5

设计

3.6

/

/

差分相位长度法

耗散因子TANδ@10GHz

0.0013

0.0020

0.0030

IPC-TM-650   2.5.5.5

热导率W/m/℃

1.44

1.00

0.45

ASTM   D5470

热膨胀系数

ppm/℃

X

19

7

5

IPC-TM-650   2.4.41

Y

19

7

9

Z

39

23

35

阻燃等级

V-0

V-0

V-0

UL94

从上表中可以看出，三款产品的介电常数均为3.5，阻燃等级均满足UL94的V-0的要求，在热膨胀系数方面，三者都比较接近于铜的热膨胀系数17ppm/℃。区别在于耗散因子和热导率，也是对于大功率功放板材最重要的两个参数。


大功率射频功放中的热源主要是器件效率损失和传输损耗产生的热量。


器件效率损失产生的热量的散热主要方式有：选择高热导率的射频电路板材；器件焊盘通孔热传输；器件上表面增加散热器；直接将器件装配到金属块或盒体。


但对于传输损耗产生的热量散热方式就比较局限，在这方面设计考量主要是减少传输损耗并选择高热导率的射频电路板材。所以，在设计时，需重点关注板材板材的耗散因子与热导率。


以下例说明板材选择对大功率射频功放设计的影响。


频率为10GHz，平均功率为200w的信号，板材厚度选择0.508mm，铜箔选择1OZ厚度的压延铜，传输线为微带线，电路板底部与环境温度一致。使用Rogers公司的仿真软件 MWI-2017分别计算RT/duroid  6035HTC、TC350和AD350A的传输损耗与温升性能。

型号与指标

RT/duroid   6035HTC

TC350

AD350A

传输损耗dB/in

0.1517

0.2085

0.2442

温升℃/W

0.3229

0.5591

1.5583

200w温度差℃

64.58

111.82

311.66


若环境（功放盒体）温度为30℃，则实际传输线的温度分别为94℃、141℃、341℃，传输线的温度过高，将加速铜箔老化、恶化产品性能、损坏介质板甚至使传输线熔断，最终是产品工作失效，这是大功率功放设计中不能接受的。


综上，在大功率功放设计中，除做好散热处理外，还需要选择适合的高频板材，通过计算选择适合的高频板材才能保证产品性能稳定、质量可靠。RT/duroid  6035HTC和TC350是专为大功率功放设计的高导热、低损耗高频板材，在大功率功放设计中具有独特的优势。

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全部评论（36）

  • 时不我待 Lv7. 资深专家 2018-11-08
    支持
  • hua Lv4. 资深工程师 2018-11-07
    不错
  • 小康 Lv7. 资深专家 2018-11-07
    学习了
  • 风犬小狗 Lv6. 高级专家 2018-11-07
    学习
  • 小乐 Lv7. 资深专家 2018-11-06
    学习
  • 余少 Lv6. 高级专家 2018-11-05
    很有帮助
  • Fiona Lv5. 技术专家 2018-11-05
    学习了
  • 卡戎0529 Lv7. 资深专家 2018-11-04
    学习了
  • 蓝烟 Lv4. 资深工程师 2018-11-04
    学习了
  • 蓝色影魅 Lv7. 资深专家 2018-11-04
    学习了，对以后设计板子帮助很大啊
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