Избор материјала за прилагођене високофреквентне плоче не може се заснивати само на Дк. Основни разлог је тај што Дк одређује само брзину и тачност импедансе преноса сигнала, док Дф директно одређује задржавање енергије сигнала и поузданост система у високофреквентним сценаријима. Оба су неопходна, а фокусирање искључиво на Дк може директно довести до неконтролисаног слабљења високофреквентних сигнала и квара у перформансама система.
Основна подела рада између њих двоје је потпуно другачија
Дк (диелектрична константа): Еквивалент равности "аутопута" за пренос сигнала, одређује брзину ширења сигнала, тачност усклађивања импедансе и основно решење за проблем "брзог рада сигнала и без рефлексије".
Дф (фактор диелектричних губитака): Еквивалентан је „потрошњи горива“ у процесу преноса сигнала, одређивању пропорције енергије сигнала претвореној у губитак топлотне енергије и решавању проблема „далекога кретања сигнала без слабљења“.
Утицај Дф у високофреквентним сценаријима ће бити експоненцијално појачан
Губитак уметања је пропорционалан фреквенцији помноженој са Дф, и што је фреквенција већа, то је фаталнија разлика у губитку узрокована малом разликом у Дф
На фреквенцијском опсегу од 10 ГХз, губитак линије преноса по центиметру обичне FR-4 плоче може достићи преко 1 дБ, док је губитак Рогерс РО4350Б (Дф=0.0037) само 1/5 од FR-4.
У сценарију радара милиметарског таласа који се монтира на возило на 77 ГХз, ако се Дф=0.005 материјал злоупотреби, акумулирани губитак далековода од 10 цм директно ће проузроковати да јачина сигнала на пријемном крају буде нижа од прага осетљивости, што ће резултирати да радар постане „слеп“.
У сценарију 224Гбпс ултра брзог АИ сервера, слабљење енергије сигнала обичних плоча са високим Дф прелази 30%, а стопа грешке у подацима је већа од 5%, што у потпуности не испуњава прецизне захтеве преноса рачунарске снаге.
Погледајте само типичне сценарије неуспеха избора Дк материјала
Усклађивање импедансе је потпуно на стандардном нивоу, али губитак енергије сигнала након проласка кроз далековод од 10 центиметара прелази 40%, а комуникацијска удаљеност је директно смањена за половину.
Код радара са фазном решетком у милиметарским таласима, стабилност Дк је квалификована, али је Дф превисок, а девијација појачања сваког сигнала канала прелази ± 2дБ, што доводи до потпуног губитка тачности формирања снопа.
Током дуготрајног рада на високим температурама, плоче са високим Дф континуирано претварају електричну енергију у топлотну енергију, узрокујући локално прегревање ПЦБ-а и убрзавајући раслојавање бакарне фолије и старење плоче, што резултира значајним смањењем животног века производа.
Логика приоритета за избор материјала у високофреквентним сценаријима
Принцип индустријског стандардног избора је да се прво закључа ниво Дф према радној фреквенцији, а затим контролише тачност импедансе са Дк толеранцијом:
Сценарији испод 3ГХз: Дф Мањи или једнак 0,01 може задовољити основне захтеве, а затим ускладити одговарајућу вредност Дк за контролу импедансе.
Сценарио милиметарских таласа од 10~30ГХз: Дф мора бити мањи или једнак 0,003, док се толеранција Дк контролише унутар ± 0,05.
Сценарији радарске и сателитске комуникације на возилу од 77 ГХз: Дф треба да буде мањи или једнак 0,0015, а толеранција Дк треба да буде пооштрена на ± 0,02 како би се испунили захтеви за ниске губитке и фазну доследност.