【应用】24G/77G雷达PCB板材的上上之选

时间： 2016-11-18 来源：世强作者：Raymond

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随着科学技术的发展，24G和77G微波雷达已经离我们的生活越来越近。在汽车市场，24G雷达应用于BSD、LCA、后向穿越车辆报警、开门辅助、后方碰撞预警、前向车辆报警等方向，77G雷达则主要应用于前向防碰撞、自动巡航、制动AEB系统等方向。其可以为汽车安全提供全天气环境下更加稳定的性能，不论是风吹日晒还是雨雪交加。高频汽车雷达系统包括脉冲、调频连续波和扩频系统，其中调频连续波技术是目前汽车雷达的主流技术。

对于24G/77G汽车雷达应用，PCB材料要求如下：具有较低的相对介电常数，温度变化下介电常数的一致性优良，严格控制的容差，出色的相位稳定性，低耗散因子（低介电损耗），低导体损耗，良好的抗氧化性能以及出色的加工能力。综合考虑以上各种因素，我们PCB材料推荐如下：
24G雷达：板材厚度为10mil/20mil，铜厚为0.5Oz的RO4835 碳氢化合物陶瓷，汽车级产品需要带AR1的后缀。

77G雷达：板材厚度为5mil，铜厚为0.5Oz的RO3003PTFE 陶瓷。

24G雷达材料RO4835 碳氢化合物陶瓷
RO4835是RO4000系列碳氢材料家族中的一员，具有优良的电气性能和机械性能，是优良的高频、低成本材料。其热膨胀系数（CTE）和铜接近，可以提供更好的尺寸稳定性，板材的Tg大于280℃，保证在整个电路加工温度范围内保持稳定。

10mil，0.5oz的RO4835工作在24GHz时，理想微带线结构的50欧姆阻抗线的线宽为0.02203 inch，介电损耗为0.3140 dB/inch，铜损为0.3654dB/inch，整体线损为0.6794dB/inch。

20mil，0.5oz的RO4835工作在24GHz时，理想微带线结构的50欧姆阻抗线的线宽为0.04704 inch，介电损耗为0.3281 dB/inch，铜损为0.2126dB/inch，整体线损为0.5407dB/inch。

二者50欧姆阻抗线的损耗特性如下：

在24G汽车雷达的以往设计中，很多时候采用RO4350B作为PCB材料，10mil/20mil板厚，0.5Oz铜厚是最通用的选择。众所周知，随着时间的推移和温度的变化，氧化会对板材的性能造成影响，主要体现在板材的介电常数和损耗会小幅提高。因此RO4835和RO4350B相比，其增加了氧化剂，抗氧化性能是4350B的10倍，而且其损耗并没有增加。

增加10mil 0.5Oz RO4350B以后的50欧姆阻抗线的损耗曲线见下图。由于其曲线和10mil 0.5Oz RO4835的曲线重合，因此只能看到RO4350B的红色曲线。

77G雷达材料RO3003PTFE 陶瓷
RO3003高频电路材料是添加了陶瓷填料的PTFE复合材料，可以提供非同一般的电气以及机械稳定性。RO3003在随着温度变化时拥有出色的介电常数稳定性，在-50到150℃的范围内具有-3ppm/℃的典型值，而且去除了PTFE玻璃布材料在接近于室温的时候会出现的介电常数阶跃现象，如下图。

5mil 0.5Oz的RO3003工作在77GHz时，理想微带线结构的50欧姆阻抗线的线宽为0.01277 inch，介电损耗为0.3249 dB/in，铜损为1.3545dB/inch，整体线损为1.6795 dB/inch。损耗特性如下图。

总结

雷达，曾经在我们的眼里是只和军事有关的术语。不过在今天，雷达的应用已经开始日益走入我们的日常生活。无论是汽车的微波24G/77G雷达市场，还是工业领域的智能交通、液位计、物位计、测速测距系统等等，都成了雷达的用武之地。本文仅针对24G/77G雷达使用的PCB板材进行了简单的分析，希望能起到抛砖引玉的作用，为工程师在项目开始时的板材选择提供参考。

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产品型号	品类	产品系列	介电常数（Dk）	正切角损耗（Df）	介质厚度(mm)(mil)	导热系数W/(m·K)	铜箔类型	铜箔1厚度	铜箔2厚度	尺寸(inch)
5880LZNS 24X18 H1/H1 R4 0100+-001/DI	层压板	RT/duroid® 5880LZ	2	0.0027	0.254mm(10mil)	0.33	电解铜	H1	H1	24X18