延时线设计的基石-PCB基材的选择

时间： 2019-07-19 来源：Rogers

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

在PCB电路中，延时线是模拟电路和数字电路中用于调节信号的非常有用的结构元件。高频高速延时线的主要特征包括工作带宽、延迟时间、工作带宽内的插入损耗、回波损耗、驻波比，上升时间以及延迟稳定性。延时线可以通过不同的电路元件来实现，比如同轴线、体声波元件、声表面波元件等，但PCB材料的选择会对延时线的最终性能产生重大的影响。整个PCB中介点常数的一致性以及PCB厚度的一致性会极大影响延迟线的性能均一性和预期效果。很简单，不管对于带状线还是微带线电路，PCB中介电常数Dk的一致性越好，材料厚度的一致性越好，该PCB中延时线的稳定性就越好。

延时线在电路中的作用主要是充当电磁信号传输媒介。当传输媒介是空气时，电磁信号的传播速度等于光速30万千米/秒。考虑到设计人员通常使用的PCB尺寸，光速可以用11.8英寸/纳秒或300毫米/纳秒来计算。当电磁信号穿过其他介质传播时，比如PCB，会因为PCB介电常数等材料属性的作用使得信号的传播速率变慢。所有电路材料的介电常数都大于1，而电磁波在电路材料中传播时，更高的介电常数意味着更大的电荷容量和更低的传播速率。

对于PCB上的信号线，电磁信号的传播速率等于光速除以介电常数的平方根。真空和空气的介电常数Dk都认为是1。因此当空气做为传播媒介时，电磁信号的传播速率不变。而对于介电常数是4的FR-4材料，当电磁信号在当中传播时，传播速率等于光速除以介电常数的平方根，即除以2。因此，信号在FR-4材料中的传播速度是空气或真空中传播速度的一半。

对于射频微带延时线，电磁场穿过金属导体以及介电材料组合体，包括电路导体下方的PCB介电材料和电路上方的空气。对于射频带状延时线，电磁场会穿过电路上方空气和下方的PCB介电材料，对于使用过孔连接不同电路层的多层板电路更是如此。共面波导也通常用于射频微波延时线，介质材料厚度和铜导线厚度容差等PCB材料特性差异都会对延时线的性能产生重大影响。

当然，对某一种特定的PCB材料，电路的加工工艺和组装技术同延时线的性能一致性有密切关系。理想情况下，即使PCB材料的厚度和介电常数的偏差非常小且一致性很好，不同PCB材料的特性差异也会转化为延时线性能差异。诸如电路连结点等因素造成的不期望的电容效应应该最小化，因为电容的增加会导致延迟时间的增加。而为了保证良好的电气性能稳定性，PCB延时线都要设计大面积的地平面。

在实际的延时线电路设计中，寻找合适的PCB材料必须综合权衡多个因素。若单从性能优良的角度考虑，罗杰斯公司的RT 5880电路材料基于PTFE且通过玻璃微光纤固化的材料。RT 5880电路材料具有极地的介电常数和极小的容差，Dk是2.2，容差是±0.02。同时，它的损耗因子也很小，具有多种层压板的尺寸和厚度（最薄可以到0.005英寸）。使用RT 5880设计延时线时，可严格控制厚度以降低对延时线的影响。当然，优良的性能往往意味更高的成本。具有低Dk值，超低Dk容差的PCB材料一定程度上比其他材料价格更高。这些材料通常用于最具挑战性的电路设备，比如军用电子设备。

综合考虑材料的性能和成本，罗杰斯公司的RO3003材料也是基于PTFE且经过陶瓷加固。RO3003的介电常数是3.00，容差是±0.04，它的损耗因子也很小且易于准确控制厚度以降低对延时线性能的影响。罗杰斯公司的RO4835对层压板对延时线时一种性价比很高的PCB材料，在10GHz时，RO4835的Z轴介电常数是3.48，容差是±0.05。除了能与无铅工艺兼容外，该材料的厚度偏差也非常小，可以使用FR-4材料标准工艺加工以降低产品成本。为了满足不同的设计需求，该材料的适用厚度和铜箔厚度的范围都很大，其中厚度最薄可以为0.0066英寸。

为了实现延时线的设计目标，除了PCB材料的选择外，还需要考虑诸多因素，射频微波电路的每个接口都可能导致延时线延迟时间的增加。对于使用同轴连接器进行信号传输的PCB电路，电路板与连接器之间的接口会引入延迟时间的变化。这些接口或者信号过渡点应尽可能保持两端一致以降低电路延迟时间的变化。RO4835层压板材料能提供极小的Dk容差，精确的厚度控制以及低损耗的性能水平，满足延时线性能一致性要求。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 3
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（3）

Jackie0078 Lv8. 研究员 2018-09-17

学习
你不知道的事 Lv4. 资深工程师 2018-07-06

学习！
yuyu Lv8. 研究员 2017-11-22

不错

没有更多评论了

【技术】罗杰斯高频板材应用设计和加工的4大热点问题

在近期与客户的沟通交流中，我们收到了不少关于高频材料的应用设计和加工详解的热点问题，为了帮助更好地进行罗杰斯高频板材的相关设计和加工，现为大家推送应用设计相关的精选问答。

技术探讨发布时间 : 2023-02-09

【技术】如何使毫米波PCB天线性能与仿真设计模型更加匹配

随着频率扩展到毫米波频段（mmWave），往往仿真模型的设计结果与实际电路测量之间的数据较难一致。基于这一难题，罗杰斯公司在本文中与大家充分交流了「如何使毫米波PCB天线性能与仿真设计模型更加匹配」的话题。

技术探讨发布时间 : 2022-12-30

如何在PCB上实现电容和电感？

还在为苦苦寻找一块合适的PCB材料而焦虑吗？不用担心，世强代理的Rogers板材帮你解决烦恼！教您如何在PCB上实现电容和电感！

技术探讨发布时间 : 2016-03-17

Rogers（罗杰斯）高频层压板材料和粘结材料选型指南（中文）

描述- 罗杰斯公司是世界级领先的高性能电介质、高频层压板和半固化片生产商，产品广泛应用于高可靠性、无线与有线（数字）基础设施、汽车雷达传感器、卫星电视、移动互联网设备和高级芯片封装中的微波和射频印制电路、以及相关应用。

型号- RO4534,RO3203,RO4533,TC 系列,KAPPA® 438,RO4003C,RO4533™,5880LZ,ISOCLAD933,CLTE-MW,ISOCLAD 933,RT/DUROID 6002,CUCLAD 217,RO3035™,COOLSPAN® TECA,RO4725JXR™,CUCLAD,CLTE™,6010.2LM,TMM®,CLTE-AT™,RT/DUROID 6006,RO4730G3 LOPRO®,RO4003C LOPRO®,RO4534™,XTREMESPEED™R01200M,RO4835T™,6002,RO3210,AD1000™,R03003™,AD350A™,10I,AD255C™-IM,RO3006™,RO4730G3™,RO3010™,TC600™,RO3206,AD 系列™,RO4535,RT/DUROID 6202PR,RO4535™,RT/DUROID5870,RO4835 LOPRO®,RO4534 LOPRO®,RO4533 LOPRO®,ISOCLAD917,6250,RO4730G3 ED,AD250C™,RO3003G2™,RO4360G2,ISOCLAD® 917,CUCLAD 233,RT/DUROID® 5880LZ,6006,TC600,RO4835™,RO4535 LOPRO,AD300D™-IM™,RO3035,RO4835IND™ LOPRO,TMM 13I,R03206,MAGTREX® 555,CLTE-XT™,RO3210™,AD255™,AD300™,RO3206™,TMM® 3,RO4350B LOPRO®,TMM 10,RT/DUROID® 5870,TC350,RO4360G2™,RO3003,CLTE-MW™,RO3000,CLTE,DICLAD® 880,RO3003G2,13I,RO4350B,CUCLAD 250,RT/DUROID 5870,DICLAD 527,DICLAD527,AD255C™,RO3003™,6700,DICLAD 880,CLTA™,DICLAD® 527,RT/DUROID 5880LZ,RO3000® 系列,RO4000® 系列,RT/DUROID 6202,TC350 PLUS,RO4350B™,6202,RO3010,RT/DUROID 6035HTC,DICLAD® 系列,ISOCLAD® 系列,RO4450F™,AD300D™,CUCLAD® 系列,RT/DUROID 5880,AD350™,AD350,R04450T™,DICLAD 870,6202PR,SPEEDWAVE® 300P,ANTEO™,CLTE-XT,RO3006,RO4830™,TMM 10I,AD1000,5880,AD300,TMM 6,TMM 4,RT/DUROID 6010.2LM,CU4000 LOPRO,RO3203™,RO4003C™,AD250™,2929,TC350™,DICLAD® 870,R04460G2™,588018X12H1/H1R30200+-001DL,R03203™,CU4000,CLTE-AT,DICLAD® 880-IM,CLTE 系列™,AD250,6035HTC,AD255,RO4835,RO3003M™,CUCLAD® 217

选型指南 - ROGERS - 2023/7/25 PDF 中文下载

Rogers（罗杰斯）是全球性的制造企业，总部设在美国。从1832年成立之初公司作为纸板生产商到现在，罗杰斯已经发展成为世界领先的特殊材料供应商，涵盖众多高技术设备和系统。作为材料技术领域的世界领先者，通过提供先进的材料技术、应用知识和全球化生产及设计协作，推动着材料领域可靠性、效率和性能的持续突破。

微波层压板覆铜板铜箔半固化片高频层压板高频PCB材料 VLP铜箔 LOPRO铜箔热固型半固化片 PPE半固化片

授权代理商 - 世强先进（深圳）科技股份有限公司线上商城技术资料

展开

捷多邦力推！罗杰斯RO4350B与RT/duroid 5880：高频高速电路板材料的卓越之选

从商用航空到军用雷达，从毫米波通信到点对点数字无线电，高频高速电路板的性能直接决定了系统的整体效能。在众多高性能材料中，罗杰斯的RO4350B与RT/duroid 5880凭借其独特的优势脱颖而出，成为众多制造商的首选。

器件选型发布时间 : 2024-09-10

Rogers（罗杰斯）高频层压板材料和粘结材料选型指南（英文）

描述- Rogers Corporation is the world’s leading manufacturer of high performance dielectrics, laminates and prepregs used in microwave and RF printed circuit and related applications in Aerospace & Defense, Wireless & Wireline (digital) Infrastructure, Automotive Radar Sensor, Satellite TV, Mobile Internet Device and High End Chip Scale Packaging.

型号- RO4534,RO3203,RO4533,KAPPA® 438,RO4003C,RO4533™,AD300D-IM,CLTE-MW,COOLSPAN,ISOCLAD 933,RT/DUROID 6002,CUCLAD 217,AD255C,RO3035™,AD300D,COOLSPAN® TECA,RO4725JXR™,AD250TM,CUCLAD,CLTE™,6010.2LM,CLTE-AT™,RT/DUROID 6006,RO4003C LOPRO®,RO4730G3 LOPRO®,RO4534™,XTREMESPEED RO1200,CLTE SERIES,CUCLAD® 6250,RO4835T™,6002,RO3210,RO4350B LOPRO,AD350A™,AD255C™-IM,RO3006™,RO4730G3™,RO3010™,TC600™,RO3206,RO4535,RT/DUROID 6202PR,RO4535™,RO4835 LOPRO®,RO4534 LOPRO®,RO4533 LOPRO®,6250,RO4730G3 ED,TC600TM,AD255TM,RT/DUROID 6202PR 0.005",AD250C™,RO3003G2™,RO4360G2,ISOCLAD® 917,CUCLAD 233,RADIX,RT/DUROID® 5880LZ,AD350A,6006,TC600,RO4835™,RO4535 LOPRO,TMM®10,AD300D™-IM™,DICLAD,RO3035,RO4835IND™ LOPRO,KAPPA,RO4000,TMM 13I,AD SERIES,RO4730G3,CLTE SERIES™,MAGTREX® 555,TMM®13I,ISOCLAD,CLTE-XT™,RO3210™,CUCLAD 6700,TMM® 3,RO3206™,RO4350B LOPRO®,ANTEO,RT/DUROID 6202PR 0.020",XTREMESPEED™ RO1200™,TMM 10,RT/DUROID® 5870,TC350™ PLUS,TC350,RO4360G2™,RO3003,RT/DUROID 6010.2 LM,CLTE-MW™,RO3000,CLTE,DICLAD® 880,RO3003G2,588018X12H1/H1R30200+-001DI,RO4350B,AD300TM,CUCLAD 250,RT/DUROID 5870,DICLAD 527,RO4835T,AD255C™,RO3003™,6700,RO4460G2™,DICLAD 880,DICLAD® 527,RT/DUROID 5880LZ,RT/DUROID 6202,RO4835IND,TC350 PLUS,AD350TM,RO4350B™,6202,RO3010,RT/DUROID 6035HTC,RO4450F™,RO4835 LOPRO,AD300D™,RT/DUROID 5880,RT/DUROID 6202PR 0.010",DICLAD 880-IM,AD350,KAPPA 438,DICLAD 870,6202PR,SPEEDWAVE® 300P,ANTEO™,CLTE-XT,RO3006,RO4830™,RO4830,TMM 10I,5880,AD300,AD255-IM,RT/DUROID,TMM 6,TMM 4,TMM®10I,DICLADR 880-IM,RT/DUROID 6010.2LM,TC350 TM,CU4000 LOPRO,RO3203™,ISOCLAD 917,RO4003C™,2929,TC350™,RO4460G2,DICLAD® 870,RO4450F,TMM,CLTE-AT,RO4450T™,TMM®4,AD250,AD250C,TC SERIES,TMM®3,6035HTC,AD255,RO4835,CUCLAD® 217,TMM®6,RO4450T

选型指南 - ROGERS - REV. 12/ 2023 - 12/ 2023 PDF 英文下载