1.影響的介電常數(shù)的因素
介電常數(shù)與介電體損失、信號(hào)的傳輸速度、信號(hào)的波長(zhǎng)的縮短率相關(guān)?;宀牧系慕殡姵?shù)值高,波長(zhǎng)的縮短率則大。RF電路、天線電路多采用波長(zhǎng)(λ)為λ/4的設(shè)計(jì),對(duì)基板材料要求低的介電常數(shù)。在過(guò)去用KHZ、MHZ頻率電路設(shè)計(jì)的時(shí)代,曾經(jīng)使用過(guò)高介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗因子的陶瓷基板材料(它的介電常數(shù)為10,介質(zhì)損耗因子為0.0002)。在1GHZ傳輸頻率下,信號(hào)波長(zhǎng)在空氣中為30cm,而采用FR-4基板材料的配線圖形上的信號(hào)波長(zhǎng)為15cm。λ/4的設(shè)計(jì)方式下,配線長(zhǎng)度縮短為3.75cm。從印制電路板制造質(zhì)量的精度上考慮,使用高介電常數(shù)的基板材料,若想得到所要求的高頻性能是很困難的。因此,在1GHZ以上的電路要求的情況下,采用低介電常數(shù)的基板材料制造PCB是十分必要的。而使用有機(jī)樹脂系基材,要比陶瓷基材更易實(shí)現(xiàn)基板材料的低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗因子的要求。
2.頻率變化對(duì)介電特性的影響
在不同的頻率條件下的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因子是會(huì)發(fā)生變化的。低介電常數(shù)的基板材料,在1GHZ以上在介電特性上是基本變化不大的。而在低頻率范圍內(nèi),它的介電特性測(cè)定值“混亂”——變化跳動(dòng)較大。FR-4基板材料的介電常數(shù)在1MHZ時(shí)是4.7,在1GHZ時(shí)是隨著頻率條件的不同而略微有變化。并且從1MHZ到1GHZ的頻率增高,它表現(xiàn)出略微下降的趨勢(shì)。因此高頻射頻板一般采用專用的射頻板材。
3.環(huán)境變化對(duì)介電特性的影響
選擇高頻電路用的基板材料,還應(yīng)該注意考察在高頻元器件發(fā)熱量大的情況下,以及在高溫、高濕環(huán)境情況下,基板材料的介電特性的變化大小。一般要選擇在上述環(huán)境變化下介電特性變化小的基板料。在高溫、高濕環(huán)境情況下,一般的基板材料的ε和tanδ值是上升的。因此,根據(jù)所使用的環(huán)境中的溫度、濕度的變化情況,去掌握基材料的介電特性能變化量,是十分重要的。
4.在頻率、溫濕度變化下的對(duì)介電特性穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)
對(duì)基板材料介電特性在頻率、溫濕度變化下的穩(wěn)定性的評(píng)價(jià),首先要用這種基板材料制作出測(cè)試專用印制電路板。然后采用電路分析的手段,對(duì)S參數(shù)的進(jìn)行測(cè)定(S21:減衰量、S11:反射量)。并檢測(cè)其位相特性、VSWR、特性阻抗等。在檢測(cè)中必須要注意考慮在檢測(cè)中的影響度。(這種檢測(cè)中止差),對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響是至關(guān)重要的。 |