电路板设计如何选择FR-4板材与高频板材

PCB Layout工师如何选择FR-4（包括高速板材），还是选择高频材料，用FR-4材料的项目在其应用领域表现不错，但是又达不到最理想的效果。从而考虑使用高频板材料，高频板是一种低Dk,低Df材料。高频材料(常用有Rogers,PTFE)的一些固有特性对于某些非高频或低损耗属性应用而言也是有一定益处的。

电子工程师在FR-4和高频材料之间做出选择时，必须考虑到FR4介电常数Er：4.2-4.7，损耗因子（Df0.015或更低），高频板介电常数Er：4.2-4.72.0-10.0，损耗因子（Df0.0027或更低）这些材料之间的各种特性差异。

电子工程师需充分考虑产品的工作频率及应用领域进行选择。另外，介电常数Dk的变化还会导致阻抗差异，影响传输线阻抗值或匹配线的线宽，Dk越小，传输线越宽。使用不同介电常数DK的材料，需要对线宽重新设计或仿真。以维持原先设计的阻抗和其他重要的电气性能。

博锐电路将FR-4的特性和常用高频材料的特性进行归档，如下图为工厂常规库存板中的各种板材的损耗因子Df供电子工程师参考。

Dk控制（介电常数控制），相比高频材料具有稳定的Dk，但FR-4表现不稳定。对于低频应用，不能很好地控制Dk问题不大，但有时也有例外。即使是低频电路有时候也需要控制阻抗，而稳定的Dk也有利于阻抗可控线路板获得较高的良率。

低频应用具备极低Df控制特性通常也不是问题。如果电子工程师想要在应用的领域中使用FR-4，而损耗因子是这个产品的考量因素之一。

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PCB板的成本， FR-4材料相比高频板价格要低。高频板材料在PCB生产成本较高，使用高频材料制造PCB时必须要考虑不同的参数及板材厚度，而这些参数会导致电路的生产成本增加。板材的厚度控制对于高频设计仿真而言是极为重要的。不同的板厚对阻抗、相位响应、带宽和插入损耗等重要高频电路功能有着直接影响。