深圳線路板生產(chǎn)廠家 軟性電路板制造商(深圳市匯合電路有限公司)作為專業(yè)的PCB電路板制造商,專注于高精密多層板、特種板的研發(fā),以及PCB打樣和中小批量板的生產(chǎn)制造。今天就讓深圳線路板生產(chǎn)廠家 軟性電路板制造商帶大家一起來學(xué)習(xí)一下傳播速度與材料的介電常數(shù)之間的關(guān)系吧!
傳播速度與材料的介電常數(shù)之間的關(guān)系為
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(10-10)
式中,C為光速。為材料的介電常數(shù)。
由式〔10-10〉可知,信號的傳播速度和材料的介電常數(shù)的平方根成反比。
幾種常用材料的介電常數(shù)和傳播延遲時間(和傳播速度成反比)的關(guān)系如表10-1所示。
PCB的傳播延遲時間取決于電路材料的介電常數(shù)和通路的幾何結(jié)構(gòu)。通路的幾何結(jié)構(gòu)會影響電路板上電場的分布情形。如果整個電力線都包覆在PCB里面,則其有效的介電常數(shù)會變大,因而導(dǎo)致傳播速度變慢。
對于典型的FR-4 PCB材料來說,如果一個電路通路采用所謂的stripline結(jié)構(gòu),則其電場及電力線的分布只存在于上下兩個接地層中間,所產(chǎn)生的有效介電常數(shù)為4.5。而位于PCB外層的通路所
形成的電場一端在空氣中,另一端則在空氣材料里面,其所產(chǎn)生的有效的介電常數(shù)為1?4.5。
氧化鋁是一種用來組成高密度電路板的陶瓷材料,其優(yōu)點是具有非常低的熱膨脹系數(shù),容易形成較薄的電路層,但它的制造成本較高,常在微波電路系統(tǒng)中使用。
介電常數(shù)的傳輸線效應(yīng)如表10-2所示。
在表10-2中,“最大長度”〔單位:mm〕代表的是進入“離散模型”領(lǐng)域的最小通路長度。以PCB為例,當其介電常數(shù)為3時,對于一個100MHz的信號,通路長度超過106mm就會進入“離散模型”領(lǐng)域。而對于陶瓷材料,由于其介電常數(shù)為10,若有一個100MHz的信號,當其通路長度超過64mm就會進入“離散模型”領(lǐng)域。
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