一文の要約: ロジャース高周波ボードの Dk/Df 解釈-
Dk は、信号が速く伝わるかどうか、およびインピーダンスが正確かどうかを決定します。一方、Df は、信号が大きく減衰するかどうか、および信号がどのくらい遠くまで伝わるかを決定します。前者は大動脈の道路状況、後者は燃料消費量です。-これら 2 つのパラメータによって、この高周波リンクがどのような周波数でどのくらいの時間実行できるかが決まります。-。
1、Dk (誘電率 ε r): 管の「速度とインピーダンス」
物理的意味: 材料が電場内で電気エネルギーを蓄える能力は、相対真空の無次元比 (=1) です。工学では Dk または ε r と書きます。
3 つの工学公式を直接入力します (これが「解釈」の鍵であり、パラメーターは回路インジケーターに変換された場合にのみ意味を持ちます)。
伝播速度: Vp=c/√ Dk - Dk が低いほど、信号の速度は速くなります
伝送遅延: tpd ≈ 84.7 × √ Dk (ps/inch) - Dk が 3.48 から 3.60 に変化すると、遅延は約 0.3% ドリフトします。
特性インピーダンス: 同じ線幅/誘電体の厚さの場合、Z0 ∝ 1/√ Dk - Dk に 0.1、50 Ω のバイアスをかけると、2.5 Ω を超えて逸脱する可能性があり、反射が直接引き起こされます。
2、データマニュアルを読むときに陥りやすい5つの落とし穴
これは、同じ Dk/Df に対する単語の「解釈」- の最も実際的な部分です。公称条件が異なると、数値に大きな違いが生じる可能性があります。
テスト周波数の不一致: FR-4 の Dk は通常 1MHz の値でマークされており、高周波ボードは 10GHz 付近のデータを調べる必要があります。-。 Dk は周波数とともに減少するため、高周波シミュレーションに低周波値を使用すると、必然的にバイアスが生じます。
一貫性のないテスト方法: 業界標準の IPC-TM-650 ストリップ ライン共振法/SPDR では、相互手動比較の前に一貫した条件の確認が必要であり、非標準のテスト データを水平方向に直接比較することはできません。
公差は仮想としてマークされます。Dk を見るときは常に ± 値が含まれます。 ± 0.02 と ± 0.2 は、2 つの完全に異なるインピーダンス制御機能です。
異方性は無視されました: マニュアルには Dk のみが記載されていますが、Z- 軸は実際には XY 平面とは異なります。マイクロストリップ ライン、ストリップ ライン、共振構造は方向に敏感であるため、シミュレーションを正確に実行する必要があります。
湿気と銅箔漏れ：基板が吸水するとDkが増加し、Dfが劣化（PTFE吸水率）<0.02%, almost unaffected); In addition, the conductor loss caused by copper foil roughness at 10GHz may exceed the dielectric loss, and HVLP/RTF low profile copper foil must be used.
3、3段階着地解釈法
最初の設定周波数:<6GHz, RO4000 series is sufficient; 6~30GHz, Choose RO3000/PTFE mid-range; ≥30GHz, Directly access RT/duroid 5880 and RO3003.
損失バジェットを再度計算します。d ≈ 2.3 · f · Df ·√ Dk を使用して誘電損失を推定し、導体損失を追加して、Df 値だけに注目するのではなく、総挿入損失がリンク マージンを満たすかどうかを確認します。
最後に、安定性を検証します。メーカーは、動作周波数、全温度範囲、バッチごとの Dk/Df レポートを提供し、シミュレーションでどの方向の Dk と周波数ポイントが使用されるかを確認する必要があります。