PCB Dk、Df和介质损耗

介电常数Dk

Dk即Dielectric constant的简称，中文名叫介电常数，又叫介质常数或介电系数，它是表示绝缘能力特性的一个系数，以字母ε表示。在工程应用中，介电常数时常以相对介电常数的形式来表达，而不是绝对值，常见应用有计算阻抗和时延。
Dk越小越好，对高速信号越好。

介质损耗因子Df

Df即Dissipationfactor的简称，中文名叫介质损耗因子，又叫阻尼因子、内耗(internal dissipation)或损耗角正切(loss tangent)，是材料在交变力场作用下应变与应力周期相位差角的正切，也等于该材料的损耗模量与储能模量之比（通俗讲就是信号线中已漏失在绝缘板材中的能量，与尚存在线中能量的比值）。
一般地，按损耗因子的高低，基板材料可分为五个等级：
Standard Loss （Df：0.015-0.020）
Mid Loss（Df：0.010-0.015）
Low Loss（Df：0.0065-0.01）
Very Low Loss（Df：0.003-0.0065）
Ultra Low Loss（Df：＜0.003）
Df越小越好，介质损耗就越少。

导体损耗和介质损耗

PCB传输线的总损耗称为插入损耗（αt）。它是导体Conductor损耗（αc），介电Dielectric损耗（αd），辐射Radiation损耗（αr）和泄漏Leakage损耗（αl）的总和。
泄露损耗的影响可以忽略，因为PCB具有很高的体积电阻。
辐射损耗是电路由于射频辐射而损失的能量。该损耗取决于频率，介电常数（Dk）和厚度。对于特定的传输线，在较高的频率下损耗会更高。对于相同的电路，当使用具有较高Dk值的较薄基板时，辐射损耗将较小，一般也可以忽略。

导体损耗αc

介电损耗αd

通常介电损耗与Dk&Df关系密切，如下为损耗的近似计算公式

α表示衰减db/inch，f表示频率GHz，tan(δ)表示损耗正切材料，εeff是材料的有效相对Er。
有的文章有不同的公式如下，应该是错误的。

Dk和Df与频率的关系

• 频率越高，Dk单调下降
• 频率越高，Df有可能先上升，然后小幅波动
  
  

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