微帶線寬與承受功率的關系


前言:關於“微帶線寬承受功率的關系”的問題,但要深入地討論還是很有意思的。

來源:硬件之家,http://www.allchiphome.com/post/power_microstrip


一、微帶線承受功率與功率損耗有關系

微帶線承受多大的功率,主要是看微帶線某個溫度環境下,插損造成的功率損耗引起的溫升是否達到微帶燒毀的溫度;因此,仿真時需要設置的參數就是先選擇板材、頻率等,板材型號確定了,微帶線50歐姆阻抗的線寬也就確定了,然后設置相關板材參數和環境溫度,以及板材的微帶燃點溫度是多少,來改變微帶線通過的射頻功率,進行仿真微帶上的溫升是否達到微帶線的燃點溫度,如果剛好達到燃點溫度,此時的功率值也就是該環境溫度下的最大承受功率。
微帶線寬與承受功率的關系對於不同的板材,在保證微帶線50歐姆傳輸線的條件下,線寬越寬最大承受的功率越大,微波傳輸有趨膚效應,但微帶線銅箔厚度也是不可忽略的因素。因此,板材的參數、線寬、頻率、環境溫度等相關參數都有或多或少的關系,就看是建立在那些參數為設定值的前提下來討論分析這個問題了。

二、銅厚

這個和銅厚還是有點關系,銅厚2oz的肯定要比1oz的損耗小些,因而溫升也會小些。通常銅的溫升是線上電流與線的電阻的函數,對於直流比較好計算,對於交流可以在直流的基礎上考慮趨膚效應加一校正因子,但是多數情況下不會通過計算來獲得校正因子而是通過熱掃描實驗對比來獲得。微帶線的溫升理論上只要不達到melting溫度或者delamination溫度,pcb是不會有問題,但由於微帶線的熱不能直接傳導到散熱底板,積累的熱會傳導到相連的器件因而導致器件溫度升高到不可接受的程度。一般微帶線的溫升應該控制在30度以內。網上有很多計算線寬、電流、溫升的關系的軟件,雖然是針對直流情況,但是可以在考慮余量的情況下借鑒。

微帶線寬與承受功率的關系

三、功率類型

(1)連續波功率容量:最大功率容量對應於考慮介質的玻璃化溫度;
(2)脈沖功率容量:最大容率容量對應於空氣的擊穿場強.

微帶線寬與承受功率的關系

單純就仿真而言很難准確計算得到微帶線的功率容量.例如在分析脈沖功率容量時,微帶線邊緣場強很難准確得到,最好還是測量.

詳細分析見:硬件之家,http://www.allchipdata.com/archives/3074


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