FR4 Dielektrinen Vakiotaulukko

Standardin FR4 taajuudesta riippuvat ominaisuudet

Kun suunnitellaan nopeita tai RF-piirilevyjä FR4:llä, on tärkeää ymmärtää, että Dielektrinen Vakio (Dk, εr) ja Häviökerroin (Df, Loss Tangent) eivät ole staattisia arvoja. Ne vaihtelevat taajuuden mukaan, tyypillisesti Dk laskee ja Df kasvaa taajuuden noustessa. Käytä tätä taulukkoa yleisenä viitteenä standardeille FR4-materiaaleille (Tg 130-140°C).

Taajuus	Dielektrinen Vakio (Dk)	Häviökerroin (Df)
1 MHz	4.7	0.015
10 MHz	4.6	0.018
100 MHz	4.5	0.020
1 GHz	4.35	0.022
2.5 GHz	4.30	0.023
5 GHz	4.25	0.025
10 GHz	4.20	0.028
20 GHz	4.15	0.030

Miksi Dk on Tärkeä?

Dielektrinen Vakio (Dk) määrittää signaalin etenemisnopeuden ja jälkien ominaisimpedanssin. <br/><br/> Korkeammilla taajuuksilla alhaisempi Dk johtaa nopeampaan signaalin nopeuteen. Jos oletat vakion Dk:n olevan 4.2, mutta se putoaa arvoon 4.0 toimintataajuudellasi, impedanssilaskelmasi ovat virheellisiä, mikä voi aiheuttaa signaalin heijastumista.

Miksi Df on Tärkeä?

Häviökerroin (Df) edustaa signaalin menetystä lämpönä dielektrisessä materiaalissa. <br/><br/> Standardilla FR4:llä on suhteellisen korkea Df (~0.02), mikä tekee siitä sopimattoman erittäin korkeataajuisiin sovelluksiin (esim. >5GHz pitkän matkan signaalit), joissa suositaan "Low Loss" -materiaaleja (kuten Rogers tai Megtron), joiden Df < 0.005.

Usein Kysytyt Kysymykset

Sopiiko FR4 5G-antennisuunnitteluun?

Yleensä ei. 5G mmWave -taajuuksille signaalihäviö (Df) standardissa FR4:ssä on liian suuri ja Dk:n stabiilisuus on heikko. Sinun tulisi harkita erikoistuneita korkeataajuuslaminaatteja. Kuitenkin sub-6GHz-kaistoille korkean suorituskyvyn FR4 saattaa silti olla hyväksyttävä jäljen pituudesta riippuen.

Vaikuttaako lämpötila Dk:hon?

Kyllä. Dk kasvaa tyypillisesti lämpötilan myötä. Jos laitteesi toimii äärimmäisissä lämpöolosuhteissa, johdonmukainen impedanssi vaatii materiaaleja, joilla on vakaa "Dielektrisen Vakion Lämpötilakerroin" (TcDk).