Tabel Constantă Dielectrică FR4

Proprietăți dependente de frecvență ale materialului PCB FR4 Standard

La proiectarea PCB-urilor de mare viteză sau RF utilizând FR4, este crucial să înțelegeți că Constanta Dielectrică (Dk, εr) și Factorul de Disipare (Df, Tangenta de Pierdere) nu sunt valori statice. Acestea variază cu frecvența, scăzând de obicei în Dk și crescând în Df pe măsură ce frecvența crește. Utilizați acest tabel ca referință generală pentru materialele FR4 standard (Tg 130-140°C).

FrecvențăConstantă Dielectrică (Dk)Factor de Disipare (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

De ce contează Dk?

Constanta Dielectrică (Dk) determină viteza de propagare a semnalului și impedanța caracteristică a traseelor. <br/><br/> La frecvențe mai mari, un Dk mai mic rezultă într-o viteză mai mare a semnalului. Dacă presupuneți un Dk constant de 4.2 dar acesta scade la 4.0 la frecvența de operare, calculele de impedanță vor fi greșite, cauzând potențial reflexia semnalului.

De ce contează Df?

Factorul de Disipare (Df) reprezintă pierderea de semnal sub formă de căldură în materialul dielectric. <br/><br/> FR4 standard are un Df relativ ridicat (~0.02), făcându-l nepotrivit pentru aplicații de frecvență foarte înaltă (de ex. semnale >5GHz pe distanțe lungi) unde materialele cu "Pierderi Reduse" (cum ar fi Rogers sau Megtron) cu Df < 0.005 sunt preferate.

Întrebări Frecvente

Este FR4 potrivit pentru proiectele de antene 5G?

În general, nu. Pentru frecvențele mmWave 5G, pierderea de semnal (Df) în FR4 standard este prea mare, iar stabilitatea Dk este slabă. Ar trebui să luați în considerare laminate specializate de înaltă frecvență. Totuși, pentru benzile sub-6GHz, FR4 de înaltă performanță ar putea fi acceptabil în funcție de lungimea traseului.

Temperatura afectează Dk?

Da. Dk crește de obicei cu temperatura. Dacă dispozitivul dvs. funcționează în medii termice extreme, impedanța constantă necesită materiale cu un "Coeficient Termic al Constantei Dielectrice" (TcDk) stabil.