高頻材料的選擇條件有哪些

　　隨著通信市場的飛速發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)不斷革新，高頻高速信號對材料的的要求也日益增加，不管是設(shè)計師還是PCB制造者，都在面臨選擇—適當?shù)牟牧希瑵M足高頻信號特性，但制造加工容易，成本較低。高頻材料選擇的條件 1. 介電常數(shù)（Dk， ε，Er） 介電常數(shù)通常根據(jù)特定的電路設(shè)計及功能所定，直接影響PCB結(jié)構(gòu)（厚度，特性阻抗等）。介電常數(shù)決定了電信號在該介質(zhì)中傳播的速度。電信號傳播的速度與介電常數(shù)平方根成反比。介電常數(shù)越低，信號傳送速度越快。我們作個形象的比喻，就好想你在海灘上跑步，水深淹沒了你的腳踝，水的粘度就是介電常數(shù)，水越粘，代表介電常數(shù)越高，你跑的也越慢。介電常數(shù)除了直接影響信號的傳輸速度以外，還在很大程度上決定特性阻抗，在不同的部分使得特性阻抗匹配在微波通信里尤為重要。如果出現(xiàn)阻抗不匹配的現(xiàn)象，阻抗不匹配也稱為VSWR （駐波比）。 CTEr：由于介電常數(shù)隨溫度變化，而微波應(yīng)用的材料又常常在室外，甚至太空環(huán)境，所以CTEr（Coefficenc of Thermal of Er，介電常數(shù)隨溫度的變化系數(shù)）也是一個關(guān)鍵的參數(shù)。一些陶瓷粉填充的PTFE能夠有非常好的特性。 2. 介質(zhì)損耗這是在高頻設(shè)計中更為苛刻的要求，你可以根據(jù)介電常數(shù)進行調(diào)整，但不可以圍繞損耗進行調(diào)整。損耗因子是影響材料電氣特性的重要參數(shù)。介電損耗也稱損耗正切，損耗因子等，它是指信號在介質(zhì)中丟失，也可以說是能量的損耗。這是因為高頻信號（它們不停地在正負相位間變換）通過介質(zhì)層時，介質(zhì)中的分子試圖根據(jù)這些電磁信號進行定向，雖然實際上，由于這些分子是交聯(lián)的，不能真正定向。但頻率的變化，使得分子不停地運動，產(chǎn)生大量的熱，造成了能量的損耗。而有些材料，如PTFE的分子是非極性的，所以不會受電磁場的影響變化，損耗也就較小。同樣，損耗因子也跟頻率和測試方法有關(guān)。一般規(guī)律是在頻率越高，損耗越大。常用的FR4環(huán)氧樹脂（Dk4.5）極性相對較強，在1GHz下，損耗約0.025，而PTFE基材（Dk2.17）在此條件下的損耗是0.0009。石英填充的聚酰亞胺與玻璃填充的聚酰亞胺相比，不僅介電常數(shù)低，而且損耗也較低，因為硅的含量較純。 3. 厚度變化基材厚度也是決定特性阻抗的重要因素，同時在高頻設(shè)計中，還影響層間信號的干擾。 4．材料的可加工性這決定PCB加工成本。目前大量用于LNA，PA 和天線設(shè)計中。吸潮性也是一個考慮因素。盡可能選用吸潮小的材料，電氣特性更加穩(wěn)定。