射頻功率電路的熱管理本質(zhì)上包括從電路元件和敏感區(qū)域去除多余的熱量，以保證在所有操作條件下的最佳性能并避免電路退化或故障。

在大多數(shù)電子元件和電路中，在較低工作溫度下工作的可能性可以提高系統(tǒng)的性能和可靠性。通常，采用基于導(dǎo)熱材料和熱通路之間適當(dāng)組合的解決方案。

射頻電路天生就有產(chǎn)生大量熱量的趨勢，尤其是在涉及的頻率很高微波的情況下。即使熱管理是與所使用的所有組件相關(guān)的一個方面，正確的熱管理方法也應(yīng)從 PCB 開始。

印刷電路板

PCB 材料的選擇是射頻功率電路熱管理的關(guān)鍵因素。理想的 PCB 應(yīng)該能夠散發(fā)電路內(nèi)部或外部組件產(chǎn)生的熱量，而不會造成過多的功率損耗。用于射頻應(yīng)用的 PCB 由介電材料和導(dǎo)電金屬組成，能夠以最小的損耗和失真?zhèn)鬏敻哳l信號。

隨著溫度的升高，PCB趨于膨脹，然后在溫度降低時再次收縮。因此，必須選擇熱膨脹系數(shù) (CTE) 非常相似的材料，以減少可能的熱應(yīng)力現(xiàn)象。PCB 上鍍通孔 (PTH) 的應(yīng)用允許從有源到金屬接地層的有效熱傳遞，穿過多層介電材料。材料的熱導(dǎo)率，以瓦特每米每開氏度 表示，也非常重要。

具有高導(dǎo)熱性的 PCB 允許電路承受更高水平的功率和熱量。在高頻射頻電路中，實現(xiàn)嚴(yán)格的溫度控制非常重要，因為 PCB 的相對介電常數(shù)會隨溫度而變化。

WBG材料

寬帶隙材料，例如GaN和SiC，允許制造具有高功率密度的器件，能夠在高頻率和高溫下以最小的功率損耗工作?；?GaN 的晶體管和功率放大器 正在成為能夠替代雷達(dá)系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的行波管的主要固態(tài)技術(shù)。

最近引入的金屬化合成金剛石等材料簡化了這些組件的熱管理。例如，鋁金剛石金屬基復(fù)合材料具有極高的熱導(dǎo)率，一般是500 W/mK 或更高，可以有效地從高頻電路中的GaN和其他高功率半導(dǎo)體中散熱。

商業(yè)設(shè)備

傳統(tǒng)的熱管理解決方案對在航空航天、電信和國防領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用程序的設(shè)計人員提出了重要挑戰(zhàn)，這些領(lǐng)域必須在尺寸、性能和可靠性之間找到正確的折衷方案。

化學(xué)氣相沉積金剛石散熱器可以幫助設(shè)計人員實現(xiàn)更低的工作溫度，從而簡化整體熱管理解決方案。