Расчет диэлектрической проницаемости печатных плат
Я читал, что диэлектрическая проницаемость FR-4 составляет около 4,5, однако я хотел бы измерить диэлектрическую проницаемость реальной двухсторонней платы, плакированной медью, как я думаю, это измерить толщину подложки и рассчитать емкость конденсатор с параллельными пластинами с воздухом между ними, затем измерьте емкость плакированной медью платы, прикрепив электроды с каждой стороны с помощью хорошего измерителя LCR. Отношение между измеренным значением и расчетным значением должно дать мне относительную диэлектрическую проницаемость.
Я не ищу здесь особой точности.
Что вы предлагаете?
Ответы
Действительно, это обычный способ измерения диэлектрической проницаемости материалов. Я бы посоветовал «откалибровать» ваши отведения и / или использовать 4-проводное измерение (при условии, что ваш измеритель LCR поддерживает это).
Тем не менее, вам нужно быть осторожными: емкость двух квадратов 10 см x 10 см на FR4 толщиной 1,6 мм (при условии, что диэлектрическая проницаемость около 4) составляет порядка 0,2 нФ, поэтому вам нужно быть осторожным с настройкой, чтобы избежать ваши измерения испорчены паразитной емкостью.
Другие методы, которые можно использовать, - это создание линий передачи (но использование линии передачи требует большого опыта и точности, чтобы получить что-либо полезное - вам действительно нужно учитывать ширину полосы и профиль после травления, чтобы получить правильные результаты).
Метод, который я использовал с некоторым успехом, - это создание резонаторов (обычно кольцевых резонаторов или резонаторов с заземлением). Сопоставляя измеренные характеристики резонатора с моделированием, вы можете получить хорошие результаты (опять же, при условии, что вы можете «откалибровать» эффекты травления).
Если вам действительно нужна высокочастотная информация, откройте / найдите / одолжите / арендуйте стандартный анализатор сети Hewlett Packard, который приведет к потерям и задержкам.
Эти машины по умолчанию работают на частоте 3000 МГц.
Для стабильных измерений вам нужно работать не с ПРОВОДОМ, а с коаксиальными разъемами SMA Screw_on.
А чтобы минимизировать отражения между SMA и печатной платой, используйте переходные соединители edge_mount. Избегайте версий с переборкой.
Машины HP / Agilent / Keysight очень долговечны. Я подозреваю, что любой ВАЦ, который достигает 3000 МГц (где FR-4 становится довольно с потерями) и с уровнем мощности значительно выше минимального теплового шума в 50 Ом при полосе пропускания 100 000 циклов (-120 дБм), будет работать нормально.