电路板介电系数简介

電路板介電係數簡介中華技術學院：宋志元E_Mail:[e-mail]:電路板的相對介電係數光速、頻率、波長、介電係數之關係–真空的介電係數相對介電係數與介電係數之關係mF/10854.81200rfcr電路板常用材質的相對介電係數介質名稱相對介電係數r說明真空1空氣1.00054FR4環氣樹酯(FR4Epoxy)3.5電路板樹酯材料BT樹酯2.8電路板樹酯材料鐵氟龍/聚四氟乙烯樹酯(PTFE)2.1電路板樹酯材料E-玻璃5.04電路板玻璃纖維強化材料S-玻璃4.52電路板玻璃纖維強化材料D-玻璃3.95電路板玻璃纖維強化材料石英3.78電路板玻璃纖維強化材料FR4+E玻璃4.1~4.6電路板介質BT樹酯+E玻璃3.85~3.95電路板介質PTFE+E玻璃2.45~2.55電路板介質電路板的材質樹酯材料–FR4環氧樹酯價格低廉、優良性能，Er=3.5–鐵氟龍/聚四氟乙烯樹酯(PTFE)，為高頻/微波電路的優良材料，Er=2.1玻璃纖強化材料–E玻璃(E-glass)最常見，Er=5.04樹酯材料＋玻璃纖強化材料FR4+E玻璃,Er=4.1~4.6(俗稱FR4)–較為便宜(15cm*30cm雙面感光板約140元/片)PTFE+E玻璃,Er=2.45~2.55(Duriod?)–較為昂貴(20cm*30cm雙面空板約1000元/片)相對介電係數的重要性高頻電路中，經常會利用電路上波長的特性來設計電路–Wilkinson功率分配器•利用半波長互相抵消的方式設計來達到兩個輸出埠隔離(Isolation)的效果–90度移相器•四分之一波長的技巧–微帶線阻抗匹配光速、頻率、波長、介電係數電磁波在真空中傳播時，其關係式為在相對介電係數為中傳播，其傳播速度將會變慢倍fcfcrrr微帶線一端短路微帶線一端開路微帶線共振電路微帶線共振電路之共振原理微帶線共振電路(較高頻率)共振頻率的理論值第一個共振頻率發生在共振電路長時第一個共振頻率f,及共振電路長度l,可以求得21l12fclr21)2(flcr第二、三…個共振頻率第一個共振頻率發生在共振電路長時同理亦可求得相對介電係數l2fclr22)(flcr每個共振頻率的關係共振現象也可能發生在、、、…上頻率的關係23l2l25l122ff133ff144ff有效介電係數與相對介電係微帶線寬遠大於電路板厚時，可以假設電磁場大多是在均勻介質中傳播時，rere有效介電係數與相對介電係實際上的微帶線寬與電路板厚可能很接近，會有邊緣的電磁場洩漏至空氣中，所以實際上的介電係數會比理論值低rere1與的關係考慮如果微帶線寬很細時更精確的理論值為re0HW2)1(re)1211(2)1(2)1(WHrre