PCB板材助力电路设计高频化

随着4G时代的到来，运营商不可避免地会加大无线基础设施的建设，加上近年来汽车电子的快速发展，特别是汽车雷达在汽车主动安全系统中的大量应用，以及具备多种无线通信功能的智能手持设备的膨胀式增长，使得高频高速电路设计在产品的设计中占有越来越重要的地位，这不仅给工程师的设计技巧加大了难度，也对PCB基板材料提出了更高的要求。

“首先，12月初中国4G商用牌照的发放，预示着中国将进入4G发展的高速通道，这会增强无线基础设施建设的需求，也会加速小基站的发展。因为4G对数据带宽和覆盖都提出更高的要求，小基站的优势特别明显，各大设备商都开展了小基站的研发工作。还有就是汽车雷达的快速增长，以前汽车雷达只有欧美的企业在做，现在台湾和大陆也有部分企业开始从事汽车雷达的设计了，而且台湾有一些产品已经商用化了。另外智能手持设备的增长也给PCB板材带来了旺盛的需求。”罗杰斯公司亚洲区市场副总裁刘建军在接受采访时表示。

图1：罗杰斯公司亚洲区市场副总裁刘建军和罗杰斯公司先进线路板材料事业部亚洲区市场发展经理杨熹。

对PCB板材供应商来说，有需求固然是好事，但这些应用都需要电路设计具备更高的频率、更宽的带宽、更小的体积和更好的散热等等，这些对PCB板材来说是一个不小的挑战。比如现在的4G网络，它不仅需要满足4G本身的业务，同时还需要向下兼容原来3G，2G原来的业务，这就需要射频前端具有的带宽更宽。这就意味着在基站的功放和天线设计上，宽带化的需求日益强烈。罗杰斯公司先进线路板材料事业部亚洲区市场发展经理杨熹表示，“4G网络的这些特点对PCB板材的供应商来说，我们需要为客户提供更低插入损耗、更宽带宽、更高速率和更好散热的产品。其实，罗杰斯近几年来做了非常多有意义的尝试，我们提供了更宽的介电常数(Dk值)范围， 从2一直到10.2可以为客户提供非常多样性的Dk选择。”

现在各大运营商都在密集组网，这就需要减少无源互调(PIM)的影响。杨熹补充说，“在08年以前设计天线的时候基本上不用考虑互调影响，自从3G组网后，越来越高的无源互调指标，意味着客户对板材的要求也越来越高，罗杰斯也需要研发相应的产品。因此，我们今年推出了改良的R04700JXR系列天线级层压板。”该层压板面向基站、RFID和其他天线设计，采用了低损耗介质和低粗糙度铜箔，从而减轻了无源互调的影响，并实现了低插入损耗。

此外，杨熹还介绍针对不同的高频电路应用，罗杰斯也不同的板材解决方案，帮助客户更好更快地设计出满足设计要求的电路和产品。比如下面的几类应用：

一是功放设计，这类应用非常重视板材的散热性能，以及插损性能。这样选择高导热和低插入损耗的材料就显得非常重要。而罗杰斯提供的RO3035HTC就能很好地做到这一点，因为该板材本身插入损耗很小，产生的热量被降至最低，同时它导热也很好，能快速地把热量传递到散热基板上去，使得单板表面的温度，功放管结温都得到降低。

二是天线应用，这类应用要求板材有好的机械和加工性能，同时又有比较好的互调指标。RO4700JXR系列就能很好地满足应用。

三是汽车应用，这类应用有较高的长期可靠性，同时又需要耐高温。RO4385可以很好地满足这个要求，它的抗氧化性能非常好，可以在高温下长时间工作，而Dk和Df变化十分有限。

四是以手机和平板电脑为代表的手持设备上的天线设计。这类应用当中主要是关注如何小型化天线设计，如何能够充分利用它的有限空间，实现诸如提高天线效率，提高MIMO天线隔离度等。介电常数高的RO3010就比较适合这样的应用。

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