微带传输线被广泛应用于高频的有源和无源电路中，对很多器件来讲他们都是组成的一部分，包括耦合器，滤波器，谐振器以及功分器和功率合成器，这些器件的耦合特性都是通过微带线从一个点将能量传输到另一个点得到的。当然，对于微带传输线如何在射频和微波电路中扮演好角色，印制电路板的材料同样起着重要的作用，而且它可以帮助更好地理解给定PCB材料的特性如何使得微带传输线及其耦合性质在高频器件中起作用。

设计师选取电路板材料有着诸多原因可循，但通常最先考虑的是其介电常数。保证微带线稳定的阻抗需要PCB材料有稳定的介电常数，因为PCB材料中任意一点介电常数的变化都会导致材料那一点上微带传输线阻抗的变化。利用微带的耦合特性会使得电路材料的选择复杂化，因为不同的耦合特性一般表现也不同，偶次谐波、奇次谐波以及波的模式都是PCB材料和电路设计的函数。对于具有耦合特性的微带电路，其电场的偶次模式主要分布于材料的厚度方向或者说Z轴，而奇次模式的电场主要在PCB材料的平面或者长宽面上（即X和Y轴），同时也会用到一些Z轴的特性。

理想情况下，PCB材料会在其X，Y，Z方向表现出严格统一的介电常数值，现代电脑辅助工程软件工具一般也默认是这样的情况。但是在实际中，电路材料在其厚度（Z轴）方向的介电常数与在其长和宽（X和Y轴）方向上的介电常数值在更多情况下是不一样的。当PCB材料在其不同方向上的介电常数值不同时，一般在自然界中就被称为各向异性。相对地，PCB材料在各个方向拥有统一介电常数时，就被称为各向同性。

为什么材料中会出现不同的介电常数值，它们又会对不同的电路设计造成什么样的影响？大部分商业PCB材料至少是轻微各向异性的，这是由其材料的组成决定的。它们的构成是介质树脂材料和一些填充材料如玻璃或陶瓷材料，用于固定以及特性调整，但这些填充材料导致了介电常数的变化。填料在基板压合工艺中的位置能够影响一些板材的各向同性或异性的表现。其他的板材可能含有玻璃编织布或者玻璃增强纤维，这些也能够带来DK的变化；玻璃编织布能够影响板材各向异性表现。潜在的填料位置变化和玻璃编织布影响，能使某些板材表现出更高的不同坐标轴的Dk变化，从而使它们具有更高的各向异性。

耦合特性微波电路的设计师一般倾向于使用高介电常数的PCB材料，因为这些材料相比于低介电常数的材料来讲可以提供更加有效的电场耦合特性。而且，对于给定阻抗值的电路，其尺寸随着PCB材料介电常数的增大而减小，故更高介电常数的材料上可以设计尺寸更小的元件。但不巧的是，更高介电常数的材料相比于低介电常数的材料，其各向异性往往更强，这使得基于耦合特性来设计滤波器，定向耦合器，谐振器以及其他高频电路的挑战更大。

高介电常数的PCB材料（一般来讲电路材料在工作频率为10GHz时，Z轴方向测量值为10或者以上）的强各向异性甚至对最好的计算机辅助工程仿真和设计软件程序都是一种挑战。高各向异性的电路材料在其厚度方向（Z轴方向）的介电常数在室温下测量值可能到10，但是在其X-Y面上会有10%-15%的差别。当设计具有耦合特性的微波电路如滤波器时，利用计算机辅助工程软件，介电常数的变化可以用统计近似的形式表示，但是介电常数具体的差异，例如可能在微带耦合特性的关键部分发生的介电常数的变化可能就很难用计算机辅助工程软件精确的预测了。介电常数的变化一般会导致最终电路的性能发生变化，即通过计算机辅助工程软件仿真得到的参数性能和样机在测试仪器上测出的参数性能会有不同。

对于利用耦合特性工作的微带电路的设计者来说，PCB材料介电常数的变化对获得所期望的特性结果是不利的，但幸运的是具有高介电常数的商业PCB材料会相对来说具有更强的各向同性。例如，来自罗杰斯公司(www.rogerscorp.com)的TMM® 10i电路材料相比于其他介电常数在10左右的电路材料来说具有很强的各向同性，这些都是陶瓷，碳氢热固性聚合物复合材料，非常适合于微带和带状线高频电路。TMM 10i的介电常数为9.80并且在材料的三个轴方向可以保持+/- 0.245的变化范围。（这个介电常数值是在10GHz下，在材料的Z轴方向根据IPC-TM-650方法2.5.5.5所测得）。对于需要更高介电常数值的设计者，TMM 13i电路材料可以提供的介电常数值为12.85，变化范围为+/- 0.35（其介电常数值同样是在10GHz下，材料的Z轴方向采用相同的方法测量）。

这些电路材料比大多数材料的各向同性更强，其介电常数在材料Z轴方向和X-Y平面的变化一般不大于3%，而之前提到的电路材料其介电常数的变化大于10%。而且对于他们的各向同性特性来说，TMM 10i和TMM 13i材料的热膨胀系数能和铜很相近，支持生产具有此类高可靠性电镀瞳孔的产品。

当然，计算机辅助工程软件在持续的发展，并且在拟合各向异性PCB材料的参数变化方面也会表现的更好。但是对于一些设计来说，如微带传输线和耦合特性电路，即使介电常数的细微变化也将是破坏性的。对于从事微带耦合特性的电路设计者来说，如果希望避免超乎预料的结果，正确的选择PCB材料会有所帮助。

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