FR4 Diëlektrische Constante Tabel

Frequentie-afhankelijke eigenschappen van Standaard FR4

Bij het ontwerpen van high-speed of RF PCB's met FR4 is het cruciaal om te begrijpen dat de Diëlektrische Constante (Dk, εr) en Dissipatiefactor (Df, Verlies Tangens) geen statische waarden zijn. Ze variëren met de frequentie, waarbij Dk typisch afneemt en Df toeneemt naarmate de frequentie stijgt. Gebruik deze tabel als algemene referentie voor standaard FR4-materialen (Tg 130-140°C).

Frequentie	Diëlektrische Constante (Dk)	Dissipatiefactor (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

Waarom is Dk Belangrijk?

De Diëlektrische Constante (Dk) bepaalt de voortplantingssnelheid van het signaal en de karakteristieke impedantie van sporen. <br/><br/> Bij hogere frequenties resulteert een lagere Dk in een hogere signaalsnelheid. Als u uitgaat van een constante Dk van 4.2 maar deze daalt tot 4.0 bij uw werkfrequentie, zullen uw impedantieberekeningen afwijken, wat mogelijk signaalreflectie veroorzaakt.

Waarom is Df Belangrijk?

Dissipatiefactor (Df) vertegenwoordigt het signaalverlies als warmte in het diëlektrische materiaal. <br/><br/> Standaard FR4 heeft een relatief hoge Df (~0.02), waardoor het ongeschikt is voor zeer hoogfrequente toepassingen (bijv. >5GHz langeafstandssignalen) waar "Low Loss" materialen (zoals Rogers of Megtron) met Df < 0.005 de voorkeur hebben.

Veelgestelde Vragen

Is FR4 geschikt voor 5G-antenneontwerpen?

Over het algemeen niet. Voor 5G mmWave-frequenties is het signaalverlies (Df) in standaard FR4 te hoog en is de Dk-stabiliteit slecht. U zou gespecialiseerde hoogfrequente laminaten moeten overwegen. Echter, voor sub-6GHz banden kan high-performance FR4 nog steeds acceptabel zijn, afhankelijk van de spoorlengte.

Heeft temperatuur invloed op Dk?

Ja. Dk neemt typisch toe met de temperatuur. Als uw apparaat in extreme thermische omgevingen werkt, vereist consistente impedantie materialen met een stabiele "Thermische Coëfficiënt van Diëlektrische Constante" (TcDk).