【应用】Dk为3、Df低至0.0013的高频板材，点对点微波通信优选

时间： 2019-09-02 来源：世强作者：沙河之西

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微波电路板材,RO3003PTFE 陶瓷,RO3000,3003 12X18 5R/5R R3 0100+-0007/DI

近期，世强元件电商平台陆续推出了很多优选器件方案，这些方案都是基于真实的成功项目产生的，推荐的元器件、材料等都是经过市场验证的，世强技术专家有丰富的技术支持经验，点对点微波通信就是其中一个。点对点微波通信使用波长在0.1毫米至1米之间的电磁波--微波进行的通信，主要优点有视距传播，提高传输容量和传输质量，因此成为无线传输和无线宽带接入的重要手段，具有广阔的应用场景。

点对点微波通信电路框图：

微波电路包括点对点微波电路的设计必须采用低损耗电路，因此加工这样的电路，高频板材的选择非常重要，必须要知道哪些电路和材料参数对电路性能具有最大影响，从而找到有利于这些微波频率特性的材料。

Dk和Df是非常重要的指标。在微波频率随着波长和电路尺寸变小，各种线路板材料的参数需要更严格的公差。对于给定的阻抗值，高Dk板材会让电路尺寸变小。因此较低的Dk值是首选，通常在2-4，或平均Dk值为3，比如世强代理的ROGERS高频板材RO3003PTFE 陶瓷。实际中比Dk值更重要的是材料Dk值的一致性，如果Dk值的公差较大，就会直接导致微带线以及其它传输线的阻抗变化，例如带状线和接地共面波导（GCPW）。

许多因素都会对高频电路的Dk带来影响，并且这些不同的因素都可以影响微波频率下的电路性能。对于微波应用，与PCB相关的任何变化都应该最小化，无论它们是否涉及Dk（比如电路厚度，甚至导体宽度）。设计Dk的变化可能会由PCB材料本身造成，也可能是材料在不同环境（例如温度、水分、湿度）下的影响产生。线路板材料的Dk值随温度变化可以用介电常数热稳定系数（TCDk）参数来描述。线路板材料的Dk因吸收水份而产生变化可以用其吸水率来描述。高湿度环境中的电路通常会吸收水份。

对于微波线路板材料，也要关注材料的组成。因为不同材料的配方组成会导致不同的TCDk，以及DK值如何随温度发生变化。一些线路板材料，例如FR-4和纯聚四氟乙烯（PTFE），Dk值会随着温度的变化而发生较大变化，缺乏在微波频率保持恒定阻抗所需要的一致性。但是具有Dk稳定温度系数（低TCDk）的材料，例如具有某些特殊的陶瓷填料的PTFE材料如Ro3003，能够保持随温度变化几乎恒定的Dk。并且在极恶劣的应用环境中证明了Dk随温度的稳定性。

同时在微波电路中，板材损耗Df也是非常重要的值，在如此之高的频率，很多板材的Df值与低频比恶化严重，会增大设计难度，加大板材能量损耗，使系统发热，导致更不稳定。

综合上述，较低Dk值3且温度稳定性一致性好，低Df达0.0013的RO3003PTFE 陶瓷成为微波电路的首选板材。当然如果对价格成本要求高，可以选择性价比更高的Ro4350B，设计Dk为3.66，Df是0.0031，温度稳定性也是非常好。

此外，世强代理的点对点微波通信的元件还包括UMS功率放大器CHA6650-QXG，CHA6652-QXG，它们都是MMIC，满足宽频应用，集成度高，内置功率检测功能，减少微波频率的设计难度，发射功率分别是2.5W 和2W。

点对点微波通信系统中，如36G-40GHz准确控制能量的需求可以用QFA1004SMTF来实现，该固定衰减器衰减精度小于0.75dB，相位偏移小，对信号的失真影响非常小，可处理200mW的功率，而且这款商业级器件，性价比很好。

系统保护方面，Little fuse的TVS管可以发挥作用，其SMAJ/SMBJ/SMCJ/TPSMA等系列，处理功率从300-4000W，有着出色的嵌位能力，小封装可以节省电路面积。

另外系统的电源方面，RICOH 是很好的选择，其R1245x/R1240x/R1244x系列，支持DFN、SOT、HSOP多种封装，输出电流从1A到14A，可支持汽车级应用，满足AEC-Q100，很好的适应室外严酷的环境。

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北冥之鲲 Lv8 2018-12-27

点对点微波设计PCB选择还是要看频率，30GHz一下RO4350B就能满足要求，更高频率可以选择RO3003。
古月工 Lv8. 研究员 2018-12-20

学习
vincent1005 Lv7. 资深专家 2017-12-31

这个厉害了
用户18396822 Lv8 2017-12-26

很全面

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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

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2016年05月12日 - ROGERS - 数据手册代理服务技术支持采购服务