Tabla de Constante Dieléctrica FR4

Propiedades dependientes de la frecuencia del FR4 estándar

Al diseñar PCB de alta velocidad o RF utilizando FR4, es crucial entender que la Constante Dieléctrica (Dk, εr) y el Factor de Disipación (Df, Tangente de Pérdida) no son valores estáticos. Varían con la frecuencia, típicamente disminuyendo en Dk mientras aumentan en Df a medida que aumenta la frecuencia. Use esta tabla como referencia general para materiales FR4 estándar (Tg 130-140°C).

FrecuenciaConstante Dieléctrica (Dk)Factor de Disipación (Df)
1 MHz4.70.015
10 MHz4.60.018
100 MHz4.50.020
1 GHz4.350.022
2.5 GHz4.300.023
5 GHz4.250.025
10 GHz4.200.028
20 GHz4.150.030

¿Por Qué Importa la Dk?

La Constante Dieléctrica (Dk) determina la velocidad de propagación de la señal y la impedancia característica de las pistas. <br/><br/> A frecuencias más altas, una Dk más baja resulta en una velocidad de señal más rápida. Si asume una Dk constante de 4.2 pero cae a 4.0 a su frecuencia de operación, sus cálculos de impedancia estarán desviados, causando potencialmente reflexión de señal.

¿Por Qué Importa el Df?

El Factor de Disipación (Df) representa la pérdida de señal como calor dentro del material dieléctrico. <br/><br/> El FR4 estándar tiene un Df relativamente alto (~0.02), lo que lo hace inadecuado para aplicaciones de muy alta frecuencia (por ejemplo, >5GHz señales de larga distancia) donde se prefieren materiales de "Baja Pérdida" (como Rogers o Megtron) con Df < 0.005.

Preguntas Frecuentes

¿Es el FR4 adecuado para diseños de antenas 5G?

Generalmente no. Para frecuencias mmWave 5G, la pérdida de señal (Df) en FR4 estándar es demasiado alta y la estabilidad de Dk es pobre. Debería considerar laminados de alta frecuencia especializados. Sin embargo, para bandas sub-6GHz, el FR4 de alto rendimiento podría ser aceptable dependiendo de la longitud de la pista.

¿Afecta la temperatura a la Dk?

Sí. La Dk típicamente aumenta con la temperatura. Si su dispositivo opera en entornos térmicos extremos, la impedancia consistente requiere materiales con un "Coeficiente Térmico de Constante Dieléctrica" (TcDk) estable.