技術(shù)資料:FR4 與 Rogers 板材的損耗角正切(Dk/Df)匹配
發(fā)布時(shí)間: 2025-06-05 11:33:30 查看數(shù):FR4 板材
FR4 是一種常見的環(huán)氧樹脂玻璃纖維板,具有成本低、機(jī)械性能好、易加工等優(yōu)點(diǎn)。但其高頻性能相對較差。
Dk 特性 :FR4 的 Dk 通常在 4.2 - 4.6 之間,在低頻段(如 1GHz 以下)相對穩(wěn)定,但在高頻段(如 10GHz 及以上)會(huì)顯著增加,導(dǎo)致信號傳輸延遲和反射。
Df 特性 :FR4 的 Df 在不同頻率下變化較大。在低頻段(如 1GHz 以下),Df 一般在 0.01 - 0.02 之間;在高頻段(如 10GHz 及以上),Df 可能會(huì)上升到 0.02 - 0.03 甚至更高,高頻信號損失較為嚴(yán)重。
Rogers 板材
Rogers 板材以其優(yōu)異的高頻性能而聞名,適用于高頻高速、低損耗的應(yīng)用場景,如射頻通信、航空航天等領(lǐng)域。
Dk 特性 :Rogers 板材的 Dk 相對較低且穩(wěn)定。例如,RO4350B 的 Dk 在 10GHz 下為 3.48+/-0.05,在 24GHz 下為 3.44+/-0.02,能夠提供良好的阻抗控制和信號傳輸特性。
Df 特性 :Rogers 板材的 Df 較低,在高頻下仍能保持較小的信號損耗。RO4350B 在 10GHz 下的 Df 為 0.0037,在 24GHz 下約為 0.004 - 0.0045,表現(xiàn)出良好的高頻性能。
FR4 與 Rogers 板材的 Dk/Df 匹配
在實(shí)際應(yīng)用中,工程師需要根據(jù)電路的工作頻率和性能要求來選擇合適的板材。
低頻應(yīng)用 :對于工作頻率較低(如 1GHz 以下)的電路,F(xiàn)R4 板材是一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。此時(shí),F(xiàn)R4 的 Dk 和 Df 能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用需求,且其成本優(yōu)勢明顯。
高頻應(yīng)用 :在高頻(如 10GHz 及以上)或?qū)π盘柾暾砸筝^高的場景下,Rogers 板材是更合適的選擇。其穩(wěn)定的 Dk 和較低的 Df 能夠有效減少信號損耗和反射,提高信號傳輸質(zhì)量。
混壓應(yīng)用 :在一些對成本和性能有綜合要求的設(shè)計(jì)中,可以考慮 FR4 和 Rogers 板材的混壓方案。例如,在六層板設(shè)計(jì)中,將 Rogers 材料用于高速信號層,而 FR4 材料用于其他層,以實(shí)現(xiàn)成本和性能的平衡。