射频PCB常用板材介绍

一、常用板材的介电常数和损耗值

绍射频（RF）PCB电路与普通的数字或低频模拟电路不同，其对板材的性能要求极为苛刻。选择合适的板材是确保射频系统性能（如插入损耗、阻抗匹配、信号完整性）的关键。

“在射频PCB工程实践中，必须将介电常数（Dk）视为一个随频率变化的变量而非固定值。其稳定性与损耗因子（Df）同等关键，共同决定了系统的最终性能。因此，严谨的设计流程要求：摒弃依赖单一标称值的习惯，转而基于材料供应商提供的Dk-versus-Frequency曲线，在工作频带内进行建模与仿真。

 核心参数：如何衡量射频板材

在选择具体型号前，必须理解以下几个关键参数：

介电常数 (Dk 或 εr)

定义：衡量材料存储电能能力的参数。真空的Dk=1，其他材料Dk>1。

重要性：直接决定信号在介质中的传播速度（$v = \frac{c}{\sqrt{\epsilon_r}}$）和波长。Dk的稳定性至关重要，它应在频率、温度和批次之间保持稳定，以确保阻抗的一致性和可预测性。

损耗因子 (Df 或 tanδ)

定义：衡量材料耗散电能（转换为热量）能力的参数。

重要性：这是射频应用中最关键的参数之一。Df值越低，信号的插入损耗越小，意味着能量损失越少，传输效率越高。对于高频高速应用，必须选择低Df的板材。

特性阻抗一致性

射频线路通常需要控制特性阻抗（如50Ω）。板材的Dk稳定性和均匀性、铜箔粗糙度都会影响阻抗控制的精度。

铜箔类型

标准电解铜 (ED铜)：表面粗糙，会增加导体损耗，尤其在高频下更明显。

反转铜 (RTF铜) / 低轮廓铜 (HVLP铜)：表面更光滑，可显著降低高频下的导体损耗，是射频板材的标配。

热膨胀系数 (CTE)

衡量材料受热时尺寸变化的程度。PCB的Z轴CTE应尽量与铜箔（约17 ppm/°C）匹配，以防止在多次回流焊过程中出现孔壁断裂。

选型指南总结