A személyre szabott nagyfrekvenciás táblák anyagának kiválasztása nem alapulhat kizárólag a Dk-n. Ennek alapvető oka az, hogy a Dk csak a jelátvitel sebességét és impedancia pontosságát határozza meg, míg a Df közvetlenül a jelenergia megőrzését és a rendszer megbízhatóságát határozza meg nagyfrekvenciás forgatókönyvekben. Mindkettő nélkülözhetetlen, és ha kizárólag a Dk-ra összpontosítunk, az közvetlenül a nagyfrekvenciás jelek ellenőrizetlen csillapításához és a rendszer teljesítményének meghibásodásához vezethet.
A kettő közötti alapvető munkamegosztás teljesen más
Dk (dielektromos állandó): A jelátvitelnél az "autópálya" síkságával egyenértékű, meghatározza a jel terjedési sebességét, az impedancia illesztési pontosságát, valamint a "gyors jelfutás és visszaverődés nélküli" probléma alapvető megoldását.
Df (dielektromos veszteségi tényező): A jelátviteli folyamat "üzemanyag-fogyasztásával" egyenértékű, meghatározza a jelenergia hőveszteséggé alakított arányát, és megoldja a "csillapítás nélkül messzire futott jel" problémáját.
A Df hatása a nagyfrekvenciás forgatókönyvekben exponenciálisan felerősödik
A beillesztési veszteség arányos a frekvencia szorzatával Df-vel, és minél nagyobb a frekvencia, annál végzetesebb a veszteségkülönbség, amelyet a Df kis különbsége okoz.
A 10 GHz-es frekvenciasávban a normál FR-4 kártya centiméterenkénti átviteli vesztesége elérheti az 1 dB-t, míg a Rogers RO4350B (Df=0.0037) vesztesége csak a FR-4 1/5-e.
A 77 GHz-es, járműre szerelt milliméteres hullámú radar forgatókönyvében, ha a Df=0.005 anyagot nem megfelelően használják fel, a 10 cm-es átviteli vezeték felhalmozott vesztesége közvetlenül azt eredményezi, hogy a vételi oldalon a jelerősség alacsonyabb lesz, mint az érzékenységi küszöb, ami a radar "vakulását" eredményezi.
Egy 224 Gbps-os ultra nagy sebességű mesterséges intelligencia szerver forgatókönyvében a nagy Df normál kártyák jelenergia-csillapítása meghaladja a 30%-ot, az adathibaarány pedig meghaladja az 5%-ot, ami teljesen nem felel meg a számítási teljesítmény pontos átviteli követelményeinek.
Csak nézze meg a Dk anyagválasztás tipikus meghibásodási forgatókönyveit
Az impedancia illesztése teljesen megfelel a szabványnak, de a 10 centiméteres távvezetéken való áthaladás után a jel energiavesztesége meghaladja a 40%-ot, és a kommunikációs távolság közvetlenül a felére csökken.
A milliméteres hullámú fázisú radarban a Dk stabilitás minősített, de a Df túl magas, és az egyes csatornajelek erősítési eltérése meghaladja a ± 2 dB-t, ami a sugárformálási pontosság teljes elvesztését eredményezi.
A hosszú távú, magas hőmérsékletű működés során a magas Df-értékkel rendelkező táblák folyamatosan alakítják át az elektromos energiát hőenergiává, ami a NYÁK lokális túlmelegedését okozza, valamint felgyorsítja a rézfólia leválását és öregedését, ami jelentősen csökkenti a termék élettartamát.
Prioritási logika az anyagválasztáshoz nagyfrekvenciás forgatókönyvekben
Az iparági szabványos kiválasztási elv az, hogy először a Df szintet rögzítik a működési frekvencia szerint, majd az impedancia pontosságát Dk toleranciával szabályozzák:
3 GHz alatti forgatókönyvek: A 0,01-nél kisebb vagy azzal egyenlő Df megfelel az alapvető követelményeknek, majd a megfelelő Dk-értékkel az impedancia szabályozásához igazodik.
10-30 GHz-es milliméteres hullám forgatókönyve: Df-nek kisebbnek vagy egyenlőnek kell lennie, mint 0,003, míg a Dk-tűrés ± 0,05-ön belül van szabályozva.
77 GHz-es járműre szerelt radar és műholdas kommunikációs forgatókönyvek: A Df-nek kisebbnek vagy egyenlőnek kell lennie 0,0015-nél, és a Dk-tűrést ± 0,02 pontossággal meg kell szigorítani, hogy megfeleljen mind az alacsony veszteség, mind a fáziskonzisztencia követelményeinek.