介電損耗
把一塊環(huán)氧樹脂印刷電路板材料放到微波爐中,全功率加熱1分鐘。它會(huì)被微波顯著地加熱。同樣地,用PYREX的盤子來做,它同樣也被加熱。
事實(shí)上,幾乎任何絕緣材料都能被微波爐加熱。在交變電場(chǎng)環(huán)境中被絕緣材料吸收的熱量,與這種材料的介電損耗系數(shù)成正比。
當(dāng)絕緣材料作為傳輸線的絕緣介質(zhì)時(shí),介電損耗會(huì)轉(zhuǎn)化為信號(hào)衰耗子越高,導(dǎo)致的衰耗越大。
介電損耗是頻率的函數(shù)。當(dāng)數(shù)字設(shè)備的頻率低于1GHZ,通常作為印刷電路材料的環(huán)氧樹脂(FR-4),其介電損耗可以忽略。在高頻條件下,F(xiàn)R-4的介電損耗變得很大。對(duì)于高頻電路,設(shè)計(jì)其應(yīng)該選用陶瓷基板材料,如氧化鋁。在千兆赫的情況下,這類材料的介電損耗系數(shù)更好。
對(duì)于FR-4材料,模擬電路的設(shè)計(jì)者更關(guān)心其在低頻條件下的介電損耗。當(dāng)構(gòu)造一個(gè)高Q值的電路,使振蕩信號(hào)幅值在多個(gè)周期內(nèi) 滑衰減時(shí),這個(gè)損耗問題就變得非常嚴(yán)重,數(shù)字電路一般要避免高Q值的電路板應(yīng)用,可以忽略介電損耗。
對(duì)于FR-4材料,模擬電路的設(shè)計(jì)都更關(guān)心其在低頻條件下的介電損耗,當(dāng)構(gòu)造一個(gè)高Q值的電路,使振蕩信號(hào)幅值在多個(gè)周期內(nèi)沒有衰減時(shí),這個(gè)損耗問題就變得非常嚴(yán)重,數(shù)字電路一般要避免高Q值的電路結(jié)構(gòu),因此對(duì)于這個(gè)介電損耗并不太敏感。
對(duì)于低于1GHZ的數(shù)字電路板應(yīng)用,可以忽略介電損耗。
在長(zhǎng)電纜中,介電損耗變得更有意義。典型的PVC絕緣的電話電纜,在10MHZ條件下有一個(gè)重要的介電損耗。這個(gè)介電損耗隨頻率的增大而增大,通常與趨膚效應(yīng)損耗一起處理,成為一個(gè)總的DB損耗模型,該模型與F成正比,其中的Y略大于1/2。
評(píng)論