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PCBニュース

PCBニュース - PCB誘電率の詳細説明

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PCBニュース - PCB誘電率の詳細説明

PCB誘電率の詳細説明

2021-11-03
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Author:Kavie
  1. 我々 普通 使用 <エー href="エー_href_0" tエーrget="_bl安k">PCBボード中 is FR 4 材料, 安d the 相対 誘電体 定数 of 空気 is 4.2 - 4.7. この 誘電体 定数 意志 チェンジ with 温度, エーnd the 最大 チェンジ 範囲 缶 リーチ 20 % イン the 温度 範囲 of 0 - 70 度. The チェンジ of the 誘電体 定数 意志 原因 エー 10 % チェンジ イン the ライン 遅延. The 高い the 温度, the より大きい the 遅延. The 誘電体 定数 エーlso 変化 with the 頻度 of the シグナル, the 高い the 頻度, the 小さい the 誘電体 定数. 下 100 m, 4.5 缶 ビー 使用 to 計算 the インターボード 静電容量 エーnd 遅延.

一般的なFR 4材料PCB基板の内部層信号の伝送速度は180 ps/インチ(1インチ=1000 ミル=2.54 cm)である。表面層は一般的に140〜170の間の状況に依存する。

3 .実際のコンデンサは、直列にL、R、Cと単純に等価である。コンデンサは共振点を有し、これは高周波数(この共振点を超えて)で誘導される。コンデンサの容量値およびプロセスが異なる場合、共振点は異なる。そして、異なるメーカーによって生産される製品は、非常に異なります。この共振点は主に等価直列インダクタンスに依存する。例えば、100 nFチップコンデンサの等価直列インダクタンスは約0.5 nH、ESR(等価直列抵抗)値は0.1オームである。そして、フィルタ効果は約24 mで最高であり、ACインピーダンスは0.1オームである。1 nFチップコンデンサの等価インダクタンスも0.5 nH(異なるキャパシタンス値の差はあまり大きくない)であり、ESRは0.01オームであり、これは200 m付近で最高のフィルタリング効果を有する。より良いフィルタリング効果を達成するために、異なるキャパシタンス値を有するキャパシタの組み合わせを使用する。しかし、等価直列インダクタンスおよびキャパシタンスのために、1つのコンデンサのインピーダンスより大きい最大インピーダンスがある24 Mおよび200 Mの間の共振点がある。これは望ましくない結果である。LCは並列接続されている場合、直列抵抗が0の場合、共振点で無限のインピーダンスが存在する最悪のフィルタリング効果。この直列抵抗はこの並列共振現象を抑制し、共振点でのLC共振器のインピーダンスを低下させる)。この効果を低減するためには、ESRの大きなキャパシタを適宜用いることができる。ESRは共振回路網の直列抵抗と等価であり、Q値を小さくすることができ、周波数特性をより平坦にすることができる。ESRを増加すると、全体的なインピーダンスが収束する。24 m以上200 m以上の周波数帯ではインピーダンスが増加し,24 mと200 mの周波数帯ではインピーダンスが減少する。したがって、ボードスイッチングノイズの周波数帯域を総合的に考慮しなければならない。いくつかの海外のボードは、大きなコンデンサと小さなコンデンサが並列に接続されているときに数オームの抵抗器と直列に接続された小さなキャパシタ(680 pF)で設計されています。これはおそらくこの考慮のためです。上記のパラメータから、1 nFコンデンサのQ値は100 nFコンデンサのQ値の10倍である1 nf,100 nfセラミックコンデンサの周波数はそれぞれ100 m,10 mである。チップコンデンサのLが非常に小さいことを考慮すると、便宜的に信頼性の高い値は0.5 nHと計算される。あなたが特定で信頼できる価値があるならば、私はそれを掲示したいです。

誘電率(dk,△,er)は電気信号が媒体中を伝搬する速度を決定する。電気信号伝播速度は、誘電率の平方根に反比例する。誘電率が低いほど、信号伝送速度が速くなる。あなたがビーチで走っているように、鮮明なアナロジーを作りましょう。水深が足首を水浸しにする。水の粘性は誘電率である。水がより粘性が高く、誘電率が高くなり、走るほど遅くなる。

誘電率は測定または定義が非常に容易ではない。これは、媒体の特性に関連しているだけでなく、テスト方法、テスト周波数、およびテストの前に、材料の状態に関連しています。誘電率も温度とともに変化する。いくつかの特別な材料は、開発の温度要因を考慮に入れる。水の誘電率は70であり,水分はほとんどないので,湿度は誘電率に影響する重要な因子でもある。は重大な変更を引き起こします。

一般的な材料(1 MHz以下)の誘電率は以下の通りである。


高速で高周波用途にとって、最も理想的な材料は銅箔に包まれた空気媒体である。±0.00001の厚み許容度を持つ材料開発として、誰もがこの方向に懸命に取り組んでいます、アーロンのような特許開発されたフォマクラッドは基地局アンテナの適用に非常に適していますAR 1000は小型化された回路設計に用いられる。電力増幅器のようないくつかの設計は、通常、誘電率が2.55(例えばARLON dicLAD 527、AD 255等)、または3.5(例えば、AD 350、25 N/FRなど)の誘電率を有する。デザインもある。4.5誘電率は(AD 450など)主にFR - 4の設計から高周波アプリケーションに変更され、希望を以前のデザインを使用し続ける。

信号の伝送速度に直接影響することに加えて、誘電率もまた、特性インピーダンスを大きく決定する。異なる部分において、特性インピーダンス整合は、特にマイクロ波通信において重要である。インピーダンス不整合の現象が発生すると、インピーダンス不整合はVSWR(定在波比)とも呼ばれる。

MAX 2242:FR 4またはG 10は、プリント回路基板材料のために選ばれなければなりません。このタイプの材料は、3 GHz以下の動作周波数を有する、最も低コストの無線用途にとってよい選択である。max2242評価ボードは,誘電率4.5,絶縁層厚6ミル,1 ozの4層fr 4を用いた。

MAX 2242のような低インピーダンス回路を2.45 GHzで出力インピーダンス(約8+J 5)だけで設計する場合、0.5 nHインダクタは8の誘導リアクタンスを生成することができ、誘電率は4.5であり、6 mil×10ミルのマイクロストリップラインによって生成されるインピーダンスは、FR 4プリント回路基板上で6 milである。

共振周波数計算:f=1/(2×3.14159*sqrt(l*c))


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