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  • 介电常数

    1.介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,介质中的电场减小与原外加电场(真空中)的比值即为相对介电常数。

    相同电压下,电容越大,电容器储存的电荷越多,对原电场的削弱越多,介电常数就越大。

    2.介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,介质中的电场减小与原外加电场(真空中)的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant),又称诱电率,与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为无穷大。根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,相对介电常数大于3.6的物质为极性物质;相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;相对介电常数小于2.8为非极性物质。

    3.介电常数越大,相同频率的电磁波的波长越短,单位体积内波的数量越多,存储的能量也就越大。电容表征的就是材料存储能量的这种能力能力。

    4.PCB中的波长和空中波长的关系:

    光速与介质的关系:

    c=1/√(εμ)

    其中:

    光速c = 2.99792458 ×10^8   m/s 
    真空介电常数ε =8.854187817*10^(-12) A*s/(V*m) 
    真空磁导率μ =4π*10^(-7)  N/A^2 

    光速和波长之间的关系:

    λ= c / f

    则介电常数和波长之间的关系:

    λ = 1 / (f * √(εμ))

    PCB介质相对介电常数ε',PCB中的的波长λ'与空中波长λ的关系:

    λ' = λ / √(ε')

    2.4G的波长为12.5cm,则1/4波长为3.125cm

    常用的FR-4材质的相对介电常数为4.6,有效介电常数为3.279(更具APPCAD计算),则其中的1/4波长为1.726cm

     5.分布电容在高频对电路出现巨大影响,可根据本文第四点进行理解

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