Obliczanie przenikalności PCB
Czytałem, że przenikalność FR-4 wynosi około 4,5, jednak chciałbym zmierzyć przenikalność rzeczywistej dwustronnej płyty platerowanej miedzią, myślę o tym, aby zmierzyć grubość podłoża i obliczyć pojemność równoległego kondensatora płytowego z powietrzem między nim, a następnie zmierz pojemność płytki pokrytej miedzią, mocując elektrody po obu stronach za pomocą dobrego miernika LCR. Stosunek wartości zmierzonej do wartości obliczonej powinien dać mi względną przenikalność.
Nie szukam tutaj ekstremalnej precyzji.
Co sugerujecie?
Odpowiedzi
Rzeczywiście, jest to powszechny sposób pomiaru stałej dielektrycznej materiałów. Sugerowałbym „skalibrowanie” przewodów i / lub użycie pomiaru 4-przewodowego (pod warunkiem, że twój miernik LCR to obsługuje).
Musisz jednak uważać: pojemność dwóch kwadratów o wymiarach 10 cm x 10 cm na FR4 o grubości 1,6 mm (zakładając przenikalność około 4) jest rzędu 0,2 nF, więc musisz zachować ostrożność podczas konfiguracji, aby tego uniknąć twój pomiar jest zrujnowany przez pasożytniczą pojemność.
Inne metody, które można zastosować, to wykonanie linii przesyłowych (ale użycie linii transmisyjnej wymaga dużej wiedzy i precyzji, aby uzyskać cokolwiek pożytecznego - naprawdę musisz wziąć pod uwagę szerokość i profil paska po wytrawieniu, aby uzyskać prawidłowe wyniki).
Metodą, której używałem z pewnym sukcesem, jest wykonanie rezonatorów (zwykle rezonatorów pierścieniowych lub rezonatorów szczelinowych). Dopasowując zmierzoną wydajność rezonatora do symulacji, można uzyskać dobre wyniki (ponownie, pod warunkiem, że można „skalibrować” efekty trawienia).
Jeśli naprawdę potrzebujesz informacji o wysokiej częstotliwości, uzyskaj dostęp / znajdź / wypożycz / wypożycz standardowy analizator sieci Hewlett Packard, co spowoduje utratę i opóźnienie.
Te maszyny domyślnie pracują z częstotliwością 3000 MHz.
Aby uzyskać stabilne pomiary, musisz pracować nie z PRZEWODAMI, ale ze złączami koncentrycznymi SMA śrubowymi.
Aby zminimalizować odbicia między SMA a płytką drukowaną, użyj złączy „przejściowych” typu edge_mount. Unikaj wersji z przegrodą.
Maszyny HP / Agilent / Keysight są bardzo wytrzymałe. Podejrzewam, że każda VNA, która osiąga 3000 MHz (gdzie FR-4 staje się dość stratna) i której poziom mocy znacznie przekracza poziom szumów cieplnych wynoszący 50 omów w paśmie 100 000 cykli (-120 dBm), będzie działał dobrze.