在PCB電路中，延時線是模擬電路和數(shù)字電路中用于調節(jié)信號的非常有用的結構元件。高頻高速延時線的主要特征包括工作帶寬、延遲時間、工作帶寬內的插入損耗、回波損耗、駐波比，上升時間以及延遲穩(wěn)定性。延時線可以通過不同的電路元件來實現(xiàn)，比如同軸線、體聲波元件、聲表面波元件等，但PCB材料的選擇會對延時線的最終性能產(chǎn)生重大的影響。整個PCB中介點常數(shù)的一致性以及PCB厚度的一致性會極大影響延遲線的性能均一性和預期效果。很簡單，不管對于帶狀線還是微帶線電路，PCB中介電常數(shù)Dk的一致性越好，材料厚度的一致性越好，該PCB中延時線的穩(wěn)定性就越好。

延時線在電路中的作用主要是充當電磁信號傳輸媒介。當傳輸媒介是空氣時，電磁信號的傳播速度等于光速30萬千米/秒?？紤]到設計人員通常使用的PCB尺寸，光速可以用11.8英寸/納秒或300毫米/納秒來計算。當電磁信號穿過其他介質傳播時，比如PCB，會因為PCB介電常數(shù)等材料屬性的作用使得信號的傳播速率變慢。所有電路材料的介電常數(shù)都大于1，而電磁波在電路材料中傳播時，更高的介電常數(shù)意味著更大的電荷容量和更低的傳播速率。

對于PCB上的信號線，電磁信號的傳播速率等于光速除以介電常數(shù)的平方根。真空和空氣的介電常數(shù)Dk都認為是1。因此當空氣做為傳播媒介時，電磁信號的傳播速率不變。而對于介電常數(shù)是4的FR-4材料，當電磁信號在當中傳播時，傳播速率等于光速除以介電常數(shù)的平方根，即除以2。因此，信號在FR-4材料中的傳播速度是空氣或真空中傳播速度的一半。

對于射頻微帶延時線，電磁場穿過金屬導體以及介電材料組合體，包括電路導體下方的PCB介電材料和電路上方的空氣。對于射頻帶狀延時線，電磁場會穿過電路上方空氣和下方的PCB介電材料，對于使用過孔連接不同電路層的多層板電路更是如此。共面波導也通常用于射頻微波延時線，介質材料厚度和銅導線厚度容差等PCB材料特性差異都會對延時線的性能產(chǎn)生重大影響。

當然，對某一種特定的PCB材料，電路的加工工藝和組裝技術同延時線的性能一致性有密切關系。理想情況下，即使PCB材料的厚度和介電常數(shù)的偏差非常小且一致性很好，不同PCB材料的特性差異也會轉化為延時線性能差異。諸如電路連結點等因素造成的不期望的電容效應應該最小化，因為電容的增加會導致延遲時間的增加。而為了保證良好的電氣性能穩(wěn)定性，PCB延時線都要設計大面積的地平面。

在實際的延時線電路設計中，尋找合適的PCB材料必須綜合權衡多個因素。若單從性能優(yōu)良的角度考慮，世強代理的羅杰斯公司的RT 5880電路材料基于PTFE且通過玻璃微光纖固化的材料。RT 5880電路材料具有極地的介電常數(shù)和極小的容差，Dk是2.2，容差是0.02。同時，它的損耗因子也很小，具有多種層壓板的尺寸和厚度（最薄可以到0.005英寸）。使用RT 5880設計延時線時，可嚴格控制厚度以降低對延時線的影響。當然，優(yōu)良的性能往往意味更高的成本。具有低Dk值，超低Dk容差的PCB材料一定程度上比其他材料價格更高。這些材料通常用于最具挑戰(zhàn)性的電路設備，比如軍用電子設備。

綜合考慮材料的性能和成本，羅杰斯公司的RO3003材料也是基于PTFE且經(jīng)過陶瓷加固。RO3003的介電常數(shù)是3.00，容差是0.04，它的損耗因子也很小且易于準確控制厚度以降低對延時線性能的影響。羅杰斯公司對層壓板對延時線時一種性價比很高的PCB材料，在10GHz時，RO4835的Z軸介電常數(shù)是3.48，容差是0.05。除了能與無鉛工藝兼容外，該材料的厚度偏差也非常小，可以使用FR-4材料標準工藝加工以降低產(chǎn)品成本。為了滿足不同的設計需求，該材料的適用厚度和銅箔厚度的范圍都很大，其中厚度最薄可以為0.0066英寸。

為了實現(xiàn)延時線的設計目標，除了PCB材料的選擇外，還需要考慮諸多因素，射頻微波電路的每個接口都可能導致延時線延遲時間的增加。對于使用同軸連接器進行信號傳輸?shù)腜CB電路，電路板與連接器之間的接口會引入延遲時間的變化。這些接口或者信號過渡點應盡可能保持兩端一致以降低電路延遲時間的變化。RO4835層壓板材料能提供極小的Dk容差，精確的厚度控制以及低損耗的性能水平，滿足延時線性能一致性要求。

濟寧充電樁原廠    

山東芯演欣電子科技發(fā)展有限公司

聯(lián)系電話：  15265701639  18865375835  13963733772