電路損耗隨著頻率的增加而增加，在過(guò)去該特性限制了印刷電路板（PCB）的毫米波（mmWave）的應(yīng)用。但是，當(dāng)毫米波范圍內(nèi)可用的頻譜的電路需求增加，為滿(mǎn)足這些需求，電路設(shè)計(jì)人員開(kāi)始嘗試使用新式的低損耗電路材料，或由多層不同的電路材料組成的混合電路。例如用于高速、高頻電路的極低損耗電路材料，以及更具成本效益的的FR-4材料用于不需要低損耗特性的地層、電源層和控制線等。第五代（5G）新射頻（NR）蜂窩無(wú)線基站、短距離高速數(shù)據(jù)鏈，和汽車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)等應(yīng)用，也在推動(dòng)對(duì)毫米波電路及其所需的低損耗電路材料的需求。幸運(yùn)的是，有若干種低損耗的電路材料可用于毫米波電路。此外，多層毫米波PCB的一個(gè)關(guān)鍵成分-粘結(jié)材料或半固化片-其性能已經(jīng)可將電路在毫米波頻率范圍內(nèi)損耗降至最小。

半固化片在不同電路材料之間實(shí)現(xiàn)電絕緣，同時(shí)也是一種粘結(jié)材料，可將多層PCB中的電路層固定在一起。在毫米波電路中，盡管有諸多電氣和機(jī)械特性可對(duì)其進(jìn)行表征，但其電氣損耗是首要的關(guān)注點(diǎn)。通常，PTFE的半固化片表現(xiàn)出非常低的損耗，若與PTFE電路層壓板相結(jié)合，可在多層PCB中提供極低損耗性能。如果使用PTFE半固化片組裝多層電路，需要PCB加工商進(jìn)行熔粘，將各層粘結(jié)在一起。但是，在多層PCB熔粘PTFE半固化片這項(xiàng)技術(shù)中有能力、有經(jīng)驗(yàn)的PCB加工商數(shù)量相當(dāng)有限。因此，PTFE半固化片具有出色的電氣性能，但在大規(guī)模的PCB制造工藝中進(jìn)行處理，可能具有挑戰(zhàn)性，必須仔細(xì)在電氣性能與使用PTFE半固化片的實(shí)際制造工藝之間的權(quán)衡情況。

對(duì)于大量毫米波應(yīng)用產(chǎn)品的PCB，這些權(quán)衡有助于指導(dǎo)最優(yōu)半固化片的選擇。羅杰斯公司（Rogers Corp.）的RO4450F™是著名且常用的半固化片，盡管它可能不是多層毫米波PCB的首選，但對(duì)PCB工業(yè)制造進(jìn)程十分友好，兼容常規(guī)PCB制造工藝。在大批量的情況下，其損耗因子（Df）在10GHz時(shí)的為0.004，這對(duì)于許多射頻和微波應(yīng)用來(lái)說(shuō)是很好的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于達(dá)到24GHz或更高毫米波頻率范圍的信號(hào)（信號(hào)功率更有限）來(lái)說(shuō)，這種損耗在某些設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也是可以接受的。雖然RO4450F半固化片已被用于損耗性能不太關(guān)鍵的毫米波電路應(yīng)用，但如果電路應(yīng)用對(duì)損耗性能要求更高，就需要損耗因子更低的半固化片。

相比之下，羅杰斯公司的2929型粘結(jié)材料（類(lèi)似于半固化板）可以將多層PCB的不同層固定在一起。它的損耗因子比RO4450F半固化片更低，在10GHz時(shí)為0.003，這意味著更高頻率下的電路損耗更小。當(dāng)這種粘結(jié)材料與極低損耗的電路層壓材料相結(jié)合時(shí)，在毫米波頻率范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)具有極低損耗的多層PCB電路。

由于在毫米波頻段信號(hào)功率的設(shè)定，如在高分辨率雷達(dá)應(yīng)用中的這些電路而言，損耗因子值低于0.003的低損耗材料是必不可少的。羅杰斯SpeedWave™300P半固化片具有極低的損耗特性，在10 GHz的損耗因子僅0.002，從而使其成為許多需要低損耗特性的新興毫米波電路的候選材料的佼佼者。它可以提供不同的厚度和玻璃布種類(lèi)，包括開(kāi)纖和開(kāi)窗玻璃布，從而為多層電路設(shè)計(jì)者提供了更大的靈活性。厚度和玻璃布種類(lèi)的選擇對(duì)半固化片的損耗因子影響非常小，取決于選擇方案，在10 GHz頻率下其損耗因子的范圍為0.0019到0.0022。同樣的，對(duì)于所有厚度和玻璃布種類(lèi)而言，在10 GHz的頻率下Z向（厚度）介電常數(shù)范圍為3.0到3.3。為了盡可能減少毫米波頻段下玻璃纖維的影響，建議使用開(kāi)纖玻璃布的半固化片，因此1035系列（厚度為0.0020或0.0025英寸）和1078系列（厚度為0.0030或0.0035英寸）的SpeedWave 300P半固化片是更合適的選擇。

為了更好地理解半固化片和電路層壓板組合在高頻損耗方面的特性，選取羅杰斯公司的CLTE-MW™電路層壓板與SpeedWave300P半固化片制作了帶狀線測(cè)試電路進(jìn)行性能評(píng)估。CLTE-MW是玻璃布增強(qiáng)的PTFE層壓板，損耗也非常低，在10 GHz下其損耗因子為0.0015。采用高性能的測(cè)試設(shè)備測(cè)試半固化片和層壓板的電路特性，包括測(cè)試毫米波頻率范圍內(nèi)信號(hào)頻率、相位和振幅等，得到在77 GHz的頻率下電路的插入損耗為2.25 dB/in。77 GHz的頻率屬于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）汽車(chē)安全應(yīng)用毫米波雷達(dá)采用的頻率，在該頻率下，對(duì)于帶狀線而言，CLTE-MW與SpeedWave300P組合的特性是十分低的損耗特性。這種傳輸線插入損耗與目前的77 GHz雷達(dá)應(yīng)用相比有一定的優(yōu)勢(shì)。盡管目前的雷達(dá)應(yīng)用的混合多層電路高頻部分主要采用的微帶線傳輸線。由于微帶線的電場(chǎng)部分與空氣作用使得損耗較低，但是，作為多層混合印制電路板的一部分，帶狀線在許多新型高分辨率77 GHz雷達(dá)中也逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。這種情況下，半固化片的損耗因子對(duì)于帶狀線混合電路在毫米波頻段的總體損耗起著重要的作用。

另一方面，在新型高精度雷達(dá)電路的更高頻段下，傳輸線和其他電路結(jié)構(gòu)的阻抗匹配對(duì)于保持低損耗以及最小信號(hào)反射也至關(guān)重要。通過(guò)將半固化片的介電常數(shù)值與毫米波電路的低損耗層壓板的介電常數(shù)值相匹配，可以減小阻抗變化，得到更好的阻抗一致性。SpeedWave 300P在10 GHz下的典型Z向介電常數(shù)為3.16，而CLTE-MW層壓板的典型Z向介電常數(shù)為2.94到3.02，因此，該半固化片能夠很好地與CLTE-MW層壓板搭配使用從而獲得更加性能。

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