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高频材料的选择条件有哪些
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随着通信市场的飞速发展，产品技术不断革新，高频高速信号对材料的的要求也日益增加，不管是设计师还是PCB制造者，都在面临选择—适当的材料，满足高频信号特性，但制造加工容易，成本较低。高频材料选择的条件 1. 介电常数（Dk， ε，Er） 介电常数通常根据特定的电路设计及功能所定，直接影响PCB结构（厚度，特性阻抗等）。介电常数决定了电信号在该介质中传播的速度。电信号传播的速度与介电常数平方根成反比。介电常数越低，信号传送速度越快。我们作个形象的比喻，就好想你在海滩上跑步，水深淹没了你的脚踝，水的粘度就是介电常数，水越粘，代表介电常数越高，你跑的也越慢。介电常数除了直接影响信号的传输速度以外，还在很大程度上决定特性阻抗，在不同的部分使得特性阻抗匹配在微波通信里尤为重要。如果出现阻抗不匹配的现象，阻抗不匹配也称为VSWR （驻波比）。 CTEr：由于介电常数随温度变化，而微波应用的材料又常常在室外，甚至太空环境，所以CTEr（Coefficenc of Thermal of Er，介电常数随温度的变化系数）也是一个关键的参数。一些陶瓷粉填充的PTFE能够有非常好的特性。 2. 介质损耗这是在高频设计中更为苛刻的要求，你可以根据介电常数进行调整，但不可以围绕损耗进行调整。损耗因子是影响材料电气特性的重要参数。介电损耗也称损耗正切，损耗因子等，它是指信号在介质中丢失，也可以说是能量的损耗。这是因为高频信号（它们不停地在正负相位间变换）通过介质层时，介质中的分子试图根据这些电磁信号进行定向，虽然实际上，由于这些分子是交联的，不能真正定向。但频率的变化，使得分子不停地运动，产生大量的热，造成了能量的损耗。而有些材料，如PTFE的分子是非极性的，所以不会受电磁场的影响变化，损耗也就较小。同样，损耗因子也跟频率和测试方法有关。一般规律是在频率越高，损耗越大。常用的FR4环氧树脂（Dk4.5）极性相对较强，在1GHz下，损耗约0.025，而PTFE基材（Dk2.17）在此条件下的损耗是0.0009。石英填充的聚酰亚胺与玻璃填充的聚酰亚胺相比，不仅介电常数低，而且损耗也较低，因为硅的含量较纯。 3. 厚度变化基材厚度也是决定特性阻抗的重要因素，同时在高频设计中，还影响层间信号的干扰。 4．材料的可加工性这决定PCB加工成本。目前大量用于LNA，PA 和天线设计中。吸潮性也是一个考虑因素。尽可能选用吸潮小的材料，电气特性更加稳定。
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