Hochfrequenz Mini-Drohne mit hoher Dichte PCB

Im Februar 2022 wird der ukrainisch-russische Krieg in vollem Gange sein. Während des Krieges haben fortschrittliche Minidrohnen die Ukraine in einem passiven Zustand gehalten. Auch ohne Krieg wissen wir, dass die Macht der Technologie eine Nation destabilisieren kann. Als bestes fliegendes Produkt in China und sogar in der Welt werden DJI-Drohnen mit der fortschrittlichsten Technologie hergestellt - SMT High-Density Interconnected PCBA Assembly Technology. In diesem Artikel erläutert Phase One die Vorteile von Hochfrequenz- und hochdichten Leiterplatten anhand der Analyse von DJI Mini-Drohnen.

Das Herzstück zur Verbesserung der Flugfunktion von Mini-Drohnen - Hochfrequenz-PCBA

Die am häufigsten verwendeten Fluggeräte in unserem Leben sind große Passagierflugzeuge und Drohnen. Obwohl es sich bei beiden um fliegende Requisiten handelt, gibt es einen großen Unterschied im Prinzip des Fliegens.

Prinzipien des Fluges großer Flugzeuge

Der Grund, warum das Flugzeug am Himmel fliegen kann, ist der Druck, der nichts mit der Leiterplatte zu tun hat. Das Bernoulli-Prinzip besagt, dass der Druck von der Strömung der Flüssigkeit abhängt. Je größer die Strömung, desto geringer der Druck. Wenn Sie das nicht verstehen können, können wir ein wissenschaftliches Experiment durchführen. Blasen Sie Luft zwischen zwei A4-Blätter, und Sie werden ein interessantes wissenschaftliches Phänomen feststellen: Die A4-Blätter trennen sich nicht, sondern kleben zusammen.

Das Erscheinungsbild des Flugzeugs nutzt eine besondere physikalische Struktur, die es ermöglicht, dass die Strömungsgeschwindigkeit oberhalb des Rumpfes größer ist als unterhalb. Wenn das Flugzeug abhebt, wird durch die Erhöhung der Fluggeschwindigkeit ein Druckunterschied zwischen dem oberen und unteren Teil des Flugzeugs erzeugt und die Aufwärtskraft für das Flugzeug bereitgestellt. Wenn das Flugzeug landen muss, verringern Sie die Fluggeschwindigkeit, damit der Druckunterschied zwischen der Ober- und Unterseite des Flugzeugs geringer wird. Wenn der Druckunterschied geringer ist als die Schwerkraft, wird das Flugzeug landen.

Grundsätze der Mini-Drohne

Das Flugprinzip einer Drohne unterscheidet sich stark von dem eines großen Flugzeugs. Die Drohne stößt die Luft durch die Flügel, wodurch sie mit der Luft reagiert und dadurch Steig- und Sinkbewegungen ausführt. Im Inneren der Drohne fungiert das Flugkontrollsystem als ihr Gehirn, das sie mit verschiedenen Fähigkeiten ausstattet. Wie erreicht das Flugkontrollsystem die Vielfalt der Funktionen, die Aktualität und die Genauigkeit der Signalverarbeitung?

Was das Steuersystem betrifft, so werden die leistungsstarken Funktionen des Flugsteuerungssystems durch hochdichte, miteinander verbundene Hochfrequenz-PCBAs realisiert. Wir wissen, dass die Funktionen elektronischer Geräte durch Steuerchips bereitgestellt werden. Für ein Miniflugzeug benötigt diese Art von Gerät leistungsfähigere, stabilere und eine größere Anzahl von Chips, damit es richtig funktioniert. HDI PCBA macht es möglich. HDI PCBA macht das Schaltungslayout auf der Leiterplatte durch Mikro-Sackloch- und Buried-Hole-Technologie kompakter, so dass das Design mehr Platz für die Installation von Chips bietet.

Für die Integrität der Signalübertragung bietet die Hochfrequenz-PCBA eine Garantie. Wir wissen, dass mit dem Aufkommen des Informationszeitalters eine vollständige und effiziente Informationsübertragung extrem wichtig geworden ist. Da die Menschen der Funktion der Informationsübertragung immer mehr Aufmerksamkeit schenken, wird sich die Hochfrequenz-PCBA zum Mainstream der Zeit entwickeln. Bei einem Miniflugzeug besteht die mechanische Bewegung des Flugzeugs darin, die Lagedaten über den Sensor an das Flugsteuerungssystem zu übermitteln, woraufhin der Steuerchip die Daten verarbeitet und Anweisungen sendet und schließlich der Aktuator die Aktion ausführt. Für diese Art von Anweisungen, die schnell ausgeführt werden müssen, genügt ein Hochfrequenz-Leiterplatte kann die Integrität und Pünktlichkeit der Signalübertragung gewährleisten.

Durch die Analyse des Flugprinzips der Mini-Drohne fällt es uns nicht schwer, einige technische Probleme zu finden, auf die die Drohne beim Fliegen stoßen wird:

Geschwindigkeit und Integrität der Übertragung von Befehlsinformationen
Schnelles und effizientes Informationsverarbeitungssystem
Stabilität der Energieversorgung in kinetischen Energiesystemen

Für die drei oben genannten Anforderungen können gewöhnliche einlagige und doppellagige Leiterplatten nicht verwendet werden. Sie müssen durch mehrlagige Leiterplatten mit hoher Dichte und hoher Frequenz realisiert werden.

Ändern des Designs von Hochfrequenz-Leiterplattenbatterien

Die Batterie in der Mini-Drohne interagiert mit anderen Funktionseinheiten:

Unerwünschte Signale, die von der Batterie erzeugt werden, lassen sich leicht mit verschiedenen anderen Funktionseinheiten verbinden
Unerwünschte Signale in der Batterie koppeln über die gemeinsame Impedanz der Batterie an andere Batterien

Die Antwort von FS Technology auf das Design von Hochfrequenz-PCBAs:

Passen Sie die Breite der Stromleitung an den Strombedarf der Batterieplatine an, verringern Sie den Widerstand des Regelkreises und sorgen Sie dafür, dass die Richtung der Stromleitung mit der Richtung der Datenübertragung übereinstimmt.
Mehrlagige Hochfrequenz-Leiterplatten verwenden Stromversorgungs- und Masseflächen zur Reduzierung der Leiterbahnlängen
Verringern Sie den Abstand zwischen Schaltkreisen mit Hochfrequenzplatinen und gewöhnlichen Netzteilen
Dioden für Hochfrequenz-PCBs arbeiten in Umgebungen mit niedriger Stromdichte
Isolieren Sie Hochspannungsbatterien von empfindlichen Schaltkreisen und treffen Sie Maßnahmen zur Abschirmung elektromagnetischer Felder.
Die Betriebsbatterie sorgt für eine niedrige Ausgangsimpedanz auch im HF-Bereich

PCB mit hoher Dichte reduziert das Platzangebot

Um die Größe der Mini-Drohne zu reduzieren, ohne die Funktionalität einzuschränken, müssen wir zwei teurere Leiterplatten verwenden - HDI PCB und HF PCBA. Im Vergleich zu HDI PCBA und HF PCBA spielt die HF PCBA eine größere Rolle bei der Signalübertragung. Die HDI PCBA kann die Größe der Drohne besser reduzieren.

High-Density-Interconnection (HDI) ist eine Produktionstechnologie von PCBADer Begriff HDI steht für eine Leiterplatte mit einer hohen Verteilungsdichte der Schaltkreise unter Verwendung von Mikro-Blind-Via- und Buried-Via-Technologie. Mit den immer kleiner werdenden Bauteilen und dem Streben nach kleinerer Elektronik sind HDI-Designs entstanden, die es den Herstellern von Leiterplatten ermöglichen, sich an dieses gesellschaftliche Phänomen anzupassen.

Man kann sagen, dass die HDI-Technologie die Schöpferin der kleinen Drohnen ist, die vollständigere Funktionen, weniger Platz und eine zuverlässigere Schaltungsstruktur bietet. Um die Geschwindigkeit und Integrität der Signalübertragung zu gewährleisten, werden die SMT- und Sacklochtechnologie eingesetzt, um den Abstand zwischen den elektronischen Komponenten zu verringern und so den Signalreflexionsbogen zu verkürzen.

FS Technology fasst die Vorteile der Verwendung von HDI-Leiterplatten für Mini-Drohnen zusammen:

Bietet eine höhere Schaltungsdichte
Höhere Dichte der Anschlussfelder
Feinere Markierungen und Lücken
Kleinere Vias und Capture Pads
Kleineres Seitenverhältnis (1:1)
Präzises Laserbohren von Mikrovias
Reduzieren Sie die Induktivität von Leitungen und Leiterbahnen
Optimiert für Lärm und Interferenzen

Hochfrequenz-Leiterplatten sorgen für eine stabile Signalübertragung

Theoretisch gilt: Je kleiner die Dielektrizitätskonstante, desto besser ist die Signalübertragungsfunktion der Leiterplatte. Je kleiner die Dielektrizitätskonstante, desto stabiler das Signal und umgekehrt. Die wichtigste Eigenschaft der Hochfrequenzplatine ist, dass die Dielektrizitätskonstante klein und stabil ist. Im Allgemeinen beurteilen wir die Qualität der Hochfrequenzplatine anhand ihres DK- und DF-Wertes. Je kleiner die beiden Werte sind, desto besser ist sie. Darüber hinaus können wir sie auch in den Hochfrequenzschaltkreis einsetzen und die Veränderungen des DK- und DF-Wertes beobachten.

Heutzutage ist die Verwendung von Hochfrequenzplatinen in Mini-Drohnen zu einem Entwicklungstrend in der Drohnenindustrie geworden. FS Technology ist der Meinung, dass die Verwendung dieser Platine in diesen fliegenden Produkten ihnen die folgenden Fähigkeiten verleihen kann:

Machen Sie die Informationsübertragung von Minidrohnen effizienter
Ermöglicht kleinen Drohnen die schnelle Übermittlung von Informationen zur Befehlsausführung
Verbessern Sie die Ausdauer des Flugzeugs und erhöhen Sie seine Lebensdauer

Das oben Gesagte ist alles, was FS Technology über Mini-Drohnen PCB weiß. Wenn Sie unsere Artikel hilfreich fanden, finden Sie weitere interessante technische Artikel im Blog von FS Tech.