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深圳线路板生产厂家软性电路板制造商之传播速度与材料的介电常数之间的关系

2018-04-13

深圳线路板生产厂家 软性电路板制造商(深圳市汇合电路有限公司)作为专业的PCB电路板制造商,专注于高精密多层板、特种板的研发,以及PCB打样和中小批量板的生产制造。今天就让深圳线路板生产厂家 软性电路板制造商带大家一起来学习一下传播速度与材料的介电常数之间的关系吧!


传播速度与材料的介电常数之间的关系为

深圳线路板生产厂家软性电路板制造商之传播速度与材料的介电常数之间的关系

                                                                                                                                             (10-10)

式中,C为光速。为材料的介电常数。


由式〔10-10〉可知,信号的传播速度和材料的介电常数的平方根成反比。


几种常用材料的介电常数和传播延迟时间(和传播速度成反比)的关系如表10-1所示。


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PCB的传播延迟时间取决于电路材料的介电常数和通路的几何结构。通路的几何结构会影响电路板上电场的分布情形。如果整个电力线都包覆在PCB里面,则其有效的介电常数会变大,因而导致传播速度变慢。


对于典型的FR-4 PCB材料来说,如果一个电路通路采用所谓的stripline结构,则其电场及电力线的分布只存在于上下两个接地层中间,所产生的有效介电常数为4.5。而位于PCB外层的通路所

形成的电场一端在空气中,另一端则在空气材料里面,其所产生的有效的介电常数为1〜4.5。


氧化铝是一种用来组成高密度电路板的陶瓷材料,其优点是具有非常低的热膨胀系数,容易形成较薄的电路层,但它的制造成本较高,常在微波电路系统中使用。


介电常数的传输线效应如表10-2所示。


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在表10-2中,“最大长度”〔单位:mm〕代表的是进入“离散模型”领域的最小通路长度。以PCB为例,当其介电常数为3时,对于一个100MHz的信号,通路长度超过106mm就会进入“离散模型”领域。而对于陶瓷材料,由于其介电常数为10,若有一个100MHz的信号,当其通路长度超过64mm就会进入“离散模型”领域。


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