Tabella Costante Dielettrica FR4

Proprietà dipendenti dalla frequenza dell'FR4 Standard

Quando si progettano PCB ad alta velocità o RF utilizzando FR4, è fondamentale capire che la Costante Dielettrica (Dk, εr) e il Fattore di Dissipazione (Df, Loss Tangent) non sono valori statici. Variano con la frequenza, diminuendo tipicamente in Dk mentre aumentano in Df all'aumentare della frequenza. Usa questa tabella come riferimento generale per materiali FR4 standard (Tg 130-140°C).

Frequenza	Costante Dielettrica (Dk)	Fattore di Dissipazione (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

Perché la Dk è Importante?

La Costante Dielettrica (Dk) determina la velocità di propagazione del segnale e l'impedenza caratteristica delle tracce. <br/><br/> A frequenze più alte, una Dk più bassa si traduce in una velocità del segnale più elevata. Se assumi una Dk costante di 4.2 ma scende a 4.0 alla tua frequenza operativa, i tuoi calcoli di impedenza saranno errati, causando potenzialmente riflessione del segnale.

Perché il Df è Importante?

Il Fattore di Dissipazione (Df) rappresenta la perdita di segnale sotto forma di calore all'interno del materiale dielettrico. <br/><br/> L'FR4 standard ha un Df relativamente alto (~0.02), rendendolo inadatto per applicazioni ad altissima frequenza (es. >5GHz segnali a lunga distanza) dove si preferiscono materiali "Low Loss" (come Rogers o Megtron) con Df < 0.005.

Domande Frequenti

L'FR4 è adatto per progetti di antenne 5G?

Generalmente, no. Per le frequenze mmWave 5G, la perdita di segnale (Df) nell'FR4 standard è troppo alta e la stabilità della Dk è scarsa. Dovresti considerare laminati ad alta frequenza specializzati. Tuttavia, per le bande sub-6GHz, l'FR4 ad alte prestazioni potrebbe essere ancora accettabile a seconda della lunghezza della traccia.

La temperatura influisce sulla Dk?

Sì. La Dk tipicamente aumenta con la temperatura. Se il tuo dispositivo funziona in ambienti termici estremi, un'impedenza costante richiede materiali con un "Coefficiente Termico della Costante Dielettrica" (TcDk) stabile.