介电常数是PCB阻抗设计中不可或缺的因子，指相对于真空增强材料储能容量的能力，属于材料本身所固有的电气特性。

随着线路板向高频高速发展，对控制传输线阻抗的精度要求越来越高，而板材商提供介电常数值一般采用谐振腔法测得，且介电常数受到频率影响，在不同频率下存在差异，设计中如何取值才能提高阻抗的精度。提供一种准确并与使用设计模型匹配的介电常数值至关重要，同时如何测量及选取介电常数需引起板材商和PCB生产厂商重视。

文章通过实验考察谐振腔法、传输线法（S3）、反推法对测量Megtron6板材Dk值的差异，分析其对阻抗精度的影响，对比三种方法的优势和局限性，通过统计与推算，给出不同规格材料的Dk修正值，为后续相关研究提供理论依据。

 

1、什么是介电常数

 

 

介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场（真空中）与介质中电场的比值即为相对介电常数（permittivity）介电常数指相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。

介电性能是指在电场作用下，表现出对静电能的储蓄和损耗的性质，通常用介电常数（Dk)和介质损耗（损耗因子Df或损耗正切角tanδ）来表示。

 

 

2、复介电常数及其意义

 

 

 

 

3、PCB介电常数测试技术简介

平行板法（电容法)

 

 

 

 

全板共振法

 

 

 

 

带状线谐振腔法

 

 

 

 

 

共振频率与品质因子计算方法

 

 

 

 

谐振腔微扰法（包括圆柱腔体和柱形腔体）

 

 

 

 

S3法（Stripline S-parameter Sweep Test Method）

 

 

 

 

反推法

 

 

 

 

4、PCB测量技术的应用

谐振腔的应用

 

 

在1GHz～10GHz测量Megtron6材料的1035（RC73%）、1078（RC64%）、3313（RC54%）、2116（RC54%）pp片的介电常数及10GHz下 不同含胶量pp的Dk如下：

 

 

S3法

 

 

 

 

反推法

 

 

 

 

几种方法测试结果对比

 

 

 

 

来源： 兴森科技

关键词： PCB板材 介电常数