PCB Dk、Df和介质损耗
介電常數Dk
Dk即Dielectric constant的簡稱,中文名叫介電常數,又叫介質常數或介電系數,它是表示絕緣能力特性的一個系數,以字母ε表示。在工程應用中,介電常數時常以相對介電常數的形式來表達,而不是絕對值,常見應用有計算阻抗和時延。
Dk越小越好,對高速信號越好。
介質損耗因子Df
Df即Dissipationfactor的簡稱,中文名叫介質損耗因子,又叫阻尼因子、內耗(internal dissipation)或損耗角正切(loss tangent),是材料在交變力場作用下應變與應力周期相位差角的正切,也等于該材料的損耗模量與儲能模量之比(通俗講就是信號線中已漏失在絕緣板材中的能量,與尚存在線中能量的比值)。
一般地,按損耗因子的高低,基板材料可分為五個等級:
Standard Loss (Df:0.015-0.020)
Mid Loss(Df:0.010-0.015)
Low Loss(Df:0.0065-0.01)
Very Low Loss(Df:0.003-0.0065)
Ultra Low Loss(Df:<0.003)
Df越小越好,介質損耗就越少。
導體損耗和介質損耗
PCB傳輸線的總損耗稱為插入損耗(αt)。它是導體Conductor損耗(αc),介電Dielectric損耗(αd),輻射Radiation損耗(αr)和泄漏Leakage損耗(αl)的總和。
泄露損耗的影響可以忽略,因為PCB具有很高的體積電阻。
輻射損耗是電路由于射頻輻射而損失的能量。該損耗取決于頻率,介電常數(Dk)和厚度。對于特定的傳輸線,在較高的頻率下損耗會更高。對于相同的電路,當使用具有較高Dk值的較薄基板時,輻射損耗將較小,一般也可以忽略。
導體損耗αc
介電損耗αd
通常介電損耗與Dk&Df關系密切,如下為損耗的近似計算公式
α表示衰減db/inch,f表示頻率GHz,tan(δ)表示損耗正切材料,εeff是材料的有效相對Er。
有的文章有不同的公式如下,應該是錯誤的。
Dk和Df與頻率的關系
- 頻率越高,Dk單調下降
- 頻率越高,Df有可能先上升,然后小幅波動
PCB板材選擇考慮的因素有哪些?
高頻pcb板材介電常數與介電損耗的特性
高速PCB損耗性能的影響分析
PCB傳輸線中的損耗
總結
以上是生活随笔為你收集整理的PCB Dk、Df和介质损耗的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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