คณะกรรมการความถี่สูงไม่ได้มีอำนาจทุกอย่าง! อธิบายในบทความเดียวว่าสถานการณ์ใดที่ต้องใช้บอร์ดความถี่สูง

ในการพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์ควรใช้บอร์ดความถี่สูงหรือไม่ เกณฑ์หลักคือตัวบ่งชี้ที่สำคัญสามประการ ได้แก่ ความถี่ของสัญญาณ ความทนทานต่อการสูญเสียการเชื่อมต่อ และข้อกำหนดด้านความสอดคล้องของอิมพีแดนซ์ เมื่อเป็นประจำบอร์ด fr4สามารถตอบสนองความต้องการ ไม่จำเป็นต้องเลือกบอร์ดความถี่สูง ไม่เช่นนั้นจะเพิ่มต้นทุนและความยากในการประมวลผลเท่านั้น

สถานการณ์หลักสี่ประการที่จำเป็นต้องใช้บอร์ดความถี่สูง
ความถี่ของสัญญาณ มากกว่าหรือเท่ากับ 1GHz: การสูญเสียอิเล็กทริกของ fr4 ธรรมดาจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมากกว่า 1GHz และค่า Df คือ 5-20 เท่าของบอร์ดความถี่สูง การลดทอนสัญญาณมีความรุนแรงและไม่สามารถส่งสัญญาณได้ตามปกติ สถานการณ์ทั่วไป ได้แก่ เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรที่ติดตั้งในยานพาหนะความถี่ 77GHz, โมดูล RF ของสถานีฐาน 5G/6G และเสาอากาศแบบ Phased Array การสื่อสารผ่านดาวเทียม โดยที่บอร์ดความถี่สูงเป็นเพียงตัวเลือกเดียวที่เป็นไปได้
ข้อกำหนดการสูญเสียการแทรกลิงก์นั้นต่ำมาก: เมื่อผลิตภัณฑ์มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับระยะการส่งสัญญาณและความแรงของสัญญาณ เช่น อุปกรณ์ส่งสัญญาณแบบจุดไมโครเวฟ-ถึง- ตัวกรอง RF เครื่องขยายความถี่สูง คุณลักษณะ Df ต่ำของบอร์ดความถี่สูง-สามารถควบคุมการสูญเสียสัญญาณได้ภายใน 1/10 ของบอร์ดธรรมดา หลีกเลี่ยงสัญญาณจากการ "ถูกกิน" โดยสิ้นเชิงในระหว่างการส่งสัญญาณ

ค่าเผื่อการควบคุมอิมพีแดนซ์ น้อยกว่าหรือเท่ากับ ± 5%: ระบบ RF ต้องการอิมพีแดนซ์ต่อเนื่องของทั้งลิงค์ (เช่น 50 Ω ซิงเกิลเอนด์, 100 โอห์มดิฟเฟอเรนเชียล) และค่าความคลาดเคลื่อนค่า Dk ของบอร์ดความถี่สูงสามารถควบคุมได้ภายใน ± 0.05 ซึ่งดีกว่าความผันผวน ± 0.5 หรือมากกว่านั้นมากสำหรับ fr4 ธรรมดา สามารถมั่นใจได้ว่าอิมพีแดนซ์ไม่เบี่ยงเบน หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การสะท้อนของสัญญาณ อัตราส่วนคลื่นนิ่งที่เกินมาตรฐาน และประสิทธิภาพของเสาอากาศลดลง
ประสิทธิภาพที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ผลิตภัณฑ์ต้องทำงานเป็นเวลานานในช่วงอุณหภูมิกว้าง -40 องศา ~ 150 องศา และสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าไม่สามารถผันผวนอย่างมีนัยสำคัญตามอุณหภูมิและความชื้น ค่า Dk ของบอร์ดความถี่สูงเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 2% ตามอุณหภูมิ ซึ่งดีกว่า fr4 ธรรมดามาก จึงมั่นใจในความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง

ไม่จำเป็นต้องใช้บอร์ดความถี่สูงในฉาก
ความถี่ของสัญญาณต่ำกว่า 500MHz ใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟธรรมดาและการส่งสัญญาณดิจิทัลความเร็วต่ำ-เท่านั้น ประสิทธิภาพของบอร์ด FR-4 ธรรมดาครอบคลุมความต้องการอย่างเต็มที่
ผลิตภัณฑ์อยู่ในหมวดหมู่ที่ละเอียดอ่อนด้านต้นทุน เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และต้นทุนวัสดุของบอร์ดความถี่สูงอยู่ที่ 5-10 เท่าของบอร์ดธรรมดา ซึ่งจะบีบอัดอัตรากำไรอย่างมีนัยสำคัญ
หากไม่มีอุปกรณ์จำลองและทดสอบความถี่สูงแบบมืออาชีพ (เช่น เครื่องวิเคราะห์เครือข่ายเวกเตอร์) การตรวจสอบพารามิเตอร์ความถี่สูง{0}}ก็เป็นไปไม่ได้ และยังเป็นการยากที่จะใช้ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพโดยการบังคับโดยใช้บอร์ดความถี่สูง

สถานการณ์เฉพาะกาลที่อนุญาตให้มีการเลือกประนีประนอม
วงจรไฮบริดความเร็วปานกลางและต่ำ-จำนวนมากไม่จำเป็นต้องใช้บอร์ดความถี่สูงสำหรับทั้งบอร์ด และสามารถนำรูปแบบแรงดันไฟฟ้าผสมชั้นความถี่สูง-เฉพาะที่ fr4+ มาใช้: โดยใช้ Rogers และวัสดุความถี่สูง-อื่นๆ ที่ชั้นบนสุดของเส้นทางสัญญาณ RF ขณะเดียวกันก็รักษา FR ธรรมดา- 4 ไว้สำหรับชั้นดิจิตอลและชั้นพลังงานที่เหลือ ซึ่งไม่เพียงแต่ตรงตามข้อกำหนดการสูญเสียต่ำของชิ้นส่วนความถี่สูงเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนโดยรวมได้มากกว่า 40% ปัจจุบันเป็นแนวคิดหลักในการคัดเลือกสถานีฐานขนาดเล็ก 5G โมดูลออปติคัลความเร็วสูง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

บอร์ด fr4 บอร์ดความถี่สูง