在设计高频微波电路时随着频率的升高，或者毫米波频率时，大部分布局要用精细设计的传输线来传输印刷电路板（PCB）的高频信号。当然，如果PCB的加工目标只是通过增加电路元件来为PCB创建必要的频域/时域响应，如电阻器、电容器、电感器，这个制作过程可能多少会变得容易一些。但是每个含有高频传输线的PCB也必须将每一处电路不连续和连接点当作电路的一部分进行处理——这些部分位于传输线上信号必经的变化处，如传输线宽度的变化处，传输线各部分间的间隙处，甚至是在传输线方向的突变处。在所有情况下，一直沿笔直均匀传输线传播的高频信号现在肯定会遇到某种形式的阻碍，如传输线方向的突变,传输线宽度的变化，或是传输线路径的间隙。由于可以在除却最简单形式的所有射频/微波电路中发现这些类似的不连续性,所以问题是“如何通过深思熟虑的选择PCB材料来最小化这些不连续性造成的影响?”

用大多数微波工程师都了解的微带传输线作为例子,其电路结构具有RLGC属性。这些属性与微波传输线特性的一个简单关系如图1所示。

可以看到,信号线导体的变化会导致电感的变化,而电容受信号导线和下面地平面之间的横截面面积变化的影响。该简易电路图旨在描述微带传输线的RLGC属性。另一种考虑方法是将这些RLGC属性看作无穷小传输线，其单元长度电路元件如图2所示。

图2

 传输线导线宽度的改变会导致该区域中的RLGC结构变化。一些常见的微带传输线变化，也叫不连续性,它们对RLGC的影响如图3所示。

图3

90°弯曲实际上是在T1和T2之间弯折区域内导线横截面的变化。如果从弯折部分的内部拐角到外部拐角画对角线，则很容易描述出该区域面积的变化。

图3中部显示了一个传输线的间隙,该间隙经常用于调整某些微波电路间的耦合。图3右侧电路所示的传输线裂缝通常用于滤波器调谐或耦合器奇偶模速度的调整。

不连续性对RLGC电路的影响的差异也与复阻抗有关。电路制造和材料使用过程，阻抗值的不连续性会有一些正常变化。

如何选择印刷电路板材来减少电路不连续性和连接点的影响? 一致性对材料至关重要, 根据CAE仿真和实际情况,只有满足了一致性，才能得到预期的结果。因为不连续性会导致阻抗变化,我们希望PCB介质能够为电路设计提供尽其可能最稳定的阻抗基准,通常是50Ω。但某些属性会影响PCB的阻抗一致性和可预测性。

当想得到一致的、可重复的阻抗时，高频电路材料的厚度容差可能是最重要的变量。即使印刷电路板材料厚度发生细微变化，微带传输线的等效介电常数和电路阻抗的正常值也会发生变化。尽管阻抗的变化可根据不连续性和交叉点的存在预测到,并且在设计任意CAE模型时应该考虑到,但通常不认为PCB材料厚度的变化是阻抗变化的一个原因。通常提供的电路材料有各种厚度，并有与之相对应的不同的厚度容差。

另一个影响电路阻抗的关键材料特性 (连续或不连续)是印刷电路板材料的介电常数(Dk)。不仅每一个高频PCB材料有一个相对于真空的归一化的Dk值,并且Dk标称值也有容差，对于Dk来说，一些材料比其他材料控制得更好。

例如，罗杰斯公司（www.rogerscorp.com）的RO3003™层压材料，为陶瓷填充的聚四氟乙烯（PTFE）材料，该材料将在10GHz处z方向上的 Dk值设计为3。该材料指板间的Dk容差为±0.04，因此在使用这种材料时，由介电常数变化所引起的阻抗波动最小。该材料同样具有在温度变化下保持介电常数一致的性能，在温度从0到+100℃变化的范围内，其10GHz处的介电常数热变化率低为13ppm/℃通过让PCB材料在板间，感兴趣的温度范围内，确保维持一致的Dk值，基本上可以再消除一个设计变量，即设计和制造高频电路时由电路介质板Dk值的波动引起的阻抗波动。

我们来看另一个例子，罗杰斯公司的R04350B™层压材料是加固过的碳氢/陶瓷层压材料，其在室温条件下10GHz处的介电常数为3.48。就像加工RO3003层压材料那样，要依据极严格的厚度容差对它们进行加工，这有助于在传输线和电路结构中保持对阻抗的严格控制。正如RO3003层压板材料那样，RO4350B材料在电路板间提供出色的Dk容差以严格控制传输线和其它电路结构的阻抗。在10GHz处测量时，在一层或多层电路板板间的Dk容差保持在±0.05以内。在10GHz时，其TCDk值50ppm/°C比RO3003材料的高一点，但对许多设计而言仍是可接受的。

当然，对于任何PCB而言，要想得到和保持一致的阻抗主要取决于电路制造过程的精度和可重复性，也需要可靠的电路制造工艺来得到预期结果。但是，选择严格控制厚度与介电常数的PCB材料，可在两电路板间保持阻抗一致，并能更容易的为所有可能出现在高频电路中的不连续和交叉处建模。

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