隨著產(chǎn)品頻率越來越高，PCB發(fā)揮的作用和關(guān)注成都也會越來越高。在射頻微波領(lǐng)域，要求PCB在整體布局、抗干擾能力、工藝上和可制造性上都要滿足要求。這就為PCB設(shè)計人員提出了很多的難題。

2016年7月14日，《電子技術(shù)應(yīng)用》在成都電子展現(xiàn)場，舉辦“射頻微波電路板研究與仿真”Tech-workshop，邀請了射頻PCB領(lǐng)域具有十余年設(shè)計經(jīng)驗的專家發(fā)表演講，并為聽眾現(xiàn)場解答微博射頻PCB設(shè)計中的各種疑問。

演講人徐興福，興森快捷-安捷倫聯(lián)合射頻實驗室主任，對射頻有源電路、微帶電路、微帶天線、板級信號完整性、仿真與實際結(jié)果閉環(huán)等方面有著豐富經(jīng)驗和深入的研究，并擁有多項專利。多年來在北京、上海、西安、武漢、南京、成都、合肥等地講授企業(yè)公開課（包括中國電子集團、中國航天、中航工業(yè)、中科院各大研究所和中興、阿郎等知名企業(yè)），助力工程師射頻電路板級設(shè)計與仿真。著有ADS2008/2011射頻電路設(shè)計與仿真實例》和《HFSS射頻仿真設(shè)計實例大全》兩本書籍，被稱為微波射頻工程師必讀經(jīng)典參考書。

問：PCB微帶線特性有研究價值嗎？

答：非常有。業(yè)內(nèi)在這一塊還是一個盲區(qū)，我們很難找到全面、系統(tǒng)的學(xué)習資料。有很多的內(nèi)容等待我們?nèi)パ芯?、去挖掘?/p>

問：常用的射頻板材型號有哪些？

答：RO4350B、RO4003C，板材為碳氫樹脂+陶瓷填料，主要用于低頻產(chǎn)品；RO3003、RT/duroid6002，板材為PTFE+陶瓷，主要用于中頻產(chǎn)品；RT/duroid5880，板材為PTEF+玻璃纖維，主要用于高頻產(chǎn)品；ULTRALAM3850，板材為液晶聚合物LCP，主要用于柔性互連產(chǎn)品；XT/duroid8000，板材為高溫熱塑+陶瓷，主要用于高溫場合；此外，還有多用于軍工領(lǐng)域的LTCC。

問：射頻PCB用介質(zhì)材料有哪些特點？

答：這里的介質(zhì)材料要具有如下特點：低介質(zhì)損耗、高阻抗控制精度、強大的機械性能和導(dǎo)熱性能、低無源交調(diào)PIM以及能與FR4混壓。

問：對金屬材料有什么要求？

答：一定要有高的電導(dǎo)率、低的電阻率；對基片的符合性能好；具有好的蝕刻性和可焊接性；易電鍍及加工；不易氧化、鍍金。

問：如何選擇材質(zhì)的介電常數(shù)？

答：介電常數(shù)決定著電磁波的傳播速度，高介電常數(shù)的介質(zhì)材料容易造成信號的傳播延遲，而傳播延時對設(shè)計PCB中的時序和通道一致性有重要意義。其實，不僅介電常數(shù)，覆銅表面的粗糙程度、走線的寬窄和離參考層的距離也會影響傳播延時。

問：介電常數(shù)的常用測試方法都有哪些？

答：常用的有諧振腔體測試法。諧振腔體通常具有很高的Q值，并且在特定的頻率發(fā)生諧振。如果將一材料放入腔體中，將會改變腔體的諧振頻率和Q值，通過這兩個參數(shù)值的變化，可以得到PCB板材的復(fù)介電常數(shù)。

問：PCB特性阻抗測試的方法有哪些？

答：可以通過網(wǎng)分TDR/PLTS+探針臺測試、網(wǎng)分TDR+探頭測試以及網(wǎng)分測試PCB的特性阻抗。

問：PIM測試方法以及有什么要求？

答：PIM是由于板材的非線性（材料固有的非線性電特性、銅箔粗糙度、纖維經(jīng)緯等）和加工工藝（PCB蝕刻等）原因造成的。測試時將兩個43dBm的載頻功率同時作用到被測DUT。

問：如何處理PCB的熱管理問題？

答：首先PCB的厚度影響散熱，Via是改善PCB熱流的有效辦法，所以可以采用柵列孔；其次，要選擇導(dǎo)熱系數(shù)良好的板材，選用光滑的PCB銅箔。如果熱量比較大，還可以采用埋銅塊、通燒結(jié)和鋁燒結(jié)的工藝來達到散熱的目的。

在演講和交流的工程當中，徐興福還以多個射頻電路板級仿真工程案例為例，解答了微帶線損耗、PCB阻抗控制、過孔阻抗控制及設(shè)計注意事項、不同工藝損耗測試對比等多方面的問題。更多內(nèi)容，可參考電子技術(shù)應(yīng)用官網(wǎng)視頻。