Tabela Stałej Dielektrycznej FR4

Właściwości zależne od częstotliwości standardowego materiału PCB FR4

Tabela Stałej Dielektrycznej FR4

Use this reference chart to estimate how standard FR4 dielectric constant and dissipation factor shift with frequency before final impedance and material decisions.

Podczas projektowania szybkich lub RF PCB przy użyciu FR4, kluczowe jest zrozumienie, że Stała Dielektryczna (Dk, εr) i Współczynnik Strat (Df, Tangens Kąta Strat) nie są wartościami statycznymi. Zmieniają się one wraz z częstotliwością, zazwyczaj zmniejszając się w Dk, a zwiększając w Df wraz ze wzrostem częstotliwości. Użyj tej tabeli jako ogólnego odniesienia dla standardowych materiałów FR4 (Tg 130-140°C).

CzęstotliwośćStała Dielektryczna (Dk)Współczynnik Strat (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

These values are directional engineering reference data for standard FR4 only. Actual dielectric behavior depends on laminate family, resin system, glass style, copper profile, processing, and test method. Final controlled-impedance work should use exact material data from your PCB manufacturer.

When to use this tool

Impedance planning

Check whether your assumed dielectric constant is directionally reasonable before estimating controlled impedance and trace geometry.

High-speed and RF material screening

Use it to understand where standard FR4 starts to become a weak fit for loss-sensitive or higher-frequency routing.

Manufacturer discussion

Bring this into stackup discussions when you need to compare standard FR4 assumptions with real laminate data and fabrication capability.

Practical notes

• Standard FR4 can work for many digital and general-purpose boards, but it is not automatically the right material for every impedance-critical design.

• Dk shifts affect propagation speed and impedance; Df shifts affect insertion loss and signal attenuation.

• At higher frequencies, simplified assumptions become less reliable and material selection becomes more important.

Dlaczego Dk Ma Znaczenie?

Stała Dielektryczna (Dk) określa prędkość propagacji sygnału i impedancję charakterystyczną ścieżek. Przy wyższych częstotliwościach, niższe Dk skutkuje większą prędkością sygnału. Jeśli założysz stałe Dk wynoszące 4.2, ale spadnie ono do 4.0 przy Twojej częstotliwości roboczej, Twoje obliczenia impedancji będą niedokładne, co potencjalnie spowoduje odbicie sygnału.

Dlaczego Df Ma Znaczenie?

Współczynnik Strat (Df) reprezentuje stratę sygnału jako ciepło w materiale dielektrycznym. Standardowy FR4 ma stosunkowo wysokie Df (~0.02), co czyni go nieodpowiednim dla aplikacji o bardzo wysokiej częstotliwości (np. >5GHz sygnały długodystansowe), gdzie preferowane są materiały "Nisko Stratne" (jak Rogers lub Megtron) z Df < 0.005.

Często Zadawane Pytania

Czy FR4 nadaje się do projektów anten 5G?

Generalnie nie. Dla częstotliwości 5G mmWave, strata sygnału (Df) w standardowym FR4 jest zbyt wysoka, a stabilność Dk jest słaba. Powinieneś rozważyć specjalistyczne laminaty wysokiej częstotliwości. Jednak dla pasm poniżej 6GHz, wysokowydajny FR4 może być nadal akceptowalny w zależności od długości ścieżki.

Czy temperatura wpływa na Dk?

Tak. Dk zazwyczaj wzrasta wraz z temperaturą. Jeśli Twoje urządzenie pracuje w ekstremalnych warunkach termicznych, stała impedancja wymaga materiałów o stabilnym "Współczynniku Termicznym Stałej Dielektrycznej" (TcDk).

Need help choosing laminate assumptions for impedance-critical PCB work?

We can help review FR4 suitability, dielectric targets, frequency risk, and manufacturing stackup decisions before you lock routing or controlled impedance requirements.