汽車電子安全系統(tǒng)的工作頻率越來(lái)越高，而77 GHz的汽車?yán)走_(dá)傳感器的安全系統(tǒng)的使用，有朝一日終將使城市交通更加安全。77 GHz的毫米波頻段“車載雷達(dá)”已經(jīng)被設(shè)計(jì)和制造。用于毫米波頻率（30 GHz至300GHz）的電路材料面臨著特殊的要求，這些要求通常不同于30GHz及以下微波頻率的電路。然而，根據(jù)毫米波電路設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)表明，一些電路的材料參數(shù)可以與毫米波電路中的高性能緊密相關(guān)，且一些電路材料，如Rogers公司的RO3003™電路板，具有毫米波電路所需的材料參數(shù)，可在77 GHz及更高頻率下表現(xiàn)出卓越的性能。

正如前面所介紹的，用于在毫米波頻率和77GHz下實(shí)現(xiàn)低損耗電路的六個(gè)關(guān)鍵線路板材料的特性是：

Dk 公差

電路材料Df

銅箔導(dǎo)體表面粗糙度

Dk與Df的熱穩(wěn)定系數(shù)

吸水性

玻璃編織效應(yīng)

當(dāng)作為77GHz汽車?yán)走_(dá)PCB天線和其它毫米波電路應(yīng)用的線路板材料分類選擇指南時(shí)，這六種材料性能很大程度上表明RO3003™電路板非常適合于低損耗電路。實(shí)際上，正是由于其特性非常適合毫米波電路的特殊需要，RO3003™電路板被廣泛應(yīng)用于毫米波電路中。它可以提供不同類型的銅箔，例如電解（ED）銅以及更光滑（且損耗更?。┑膲貉鱼~，允許設(shè)計(jì)人員精確指定其電路板的特性，以滿足毫米波電路應(yīng)用最苛刻的要求。

汽車?yán)走_(dá)線路板材料的六個(gè)關(guān)鍵屬性

這六個(gè)關(guān)鍵的材料參數(shù)與77 GHz和其它毫米波頻率下的電氣性能有著什么樣的關(guān)系？在毫米波頻率下，信號(hào)波長(zhǎng)更短，線路板材料具有嚴(yán)格控制的介電常數(shù)Dk值比僅僅只選用具有低Dk的材料更為重要。一方面，嚴(yán)格控制的Dk可實(shí)現(xiàn)更一致的性能; 另一方面，Dk（ΔDk）的變化將導(dǎo)致77GHz下的相位角不一致，這會(huì)導(dǎo)致該頻率下的雷達(dá)傳感器性能變差。

從電路中提取的電路材料的Dk（或稱為的設(shè)計(jì)Dk），其Dk值受材料Dk公差的影響，也受其它各種線路板材料特性的影響，包括銅箔導(dǎo)體表面粗糙度的變化。應(yīng)最大限度地減少可能影響77 GHz下電路的性能的設(shè)計(jì)Dk的變化，包括控制設(shè)計(jì)Dk的變化以及其他影響設(shè)計(jì)Dk變化的其它電路特性。確定設(shè)計(jì)Dk變化程度的最佳方法是對(duì)來(lái)自不同生產(chǎn)批次的多個(gè)樣品的基準(zhǔn)電路進(jìn)行準(zhǔn)確和可重復(fù)的測(cè)量。

線路板材料的損耗因子(Df)必須嚴(yán)格控制，才能在77 GHz下實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的、低損耗的電路性能。選擇低Df的線路板材料是一個(gè)值得關(guān)注的目標(biāo)，但在毫米波頻率下保持穩(wěn)定的Df隨頻率的變化特性同樣重要的。Df的變化是設(shè)計(jì)Dk變化的另一個(gè)影響因素，它使得在毫米波頻率的小波長(zhǎng)信號(hào)下很難保持相位和頻率的穩(wěn)定性。

在77 GHz頻率下，線路板材料銅箔導(dǎo)體的表面粗糙度對(duì)導(dǎo)體損耗有顯著的影響，銅箔越平滑損耗越小。盡管電解銅(ED)是廣泛用于毫米波頻率電路的銅箔導(dǎo)體類型，但由于其粗糙度，其表現(xiàn)出比壓延銅更高的損耗。在評(píng)估77 GHz和毫米波頻率下的線路板材料特性時(shí)，不能忽略剝離強(qiáng)度(包括初始和加熱后)，因?yàn)殂~層和介質(zhì)層的粘附性會(huì)影響電路的射頻性能。與許多材料參數(shù)一樣，在電氣性能和剝離強(qiáng)度之間可以進(jìn)行權(quán)衡，來(lái)選取的ED銅和壓延銅箔。不過(guò)，盡管存在預(yù)期的權(quán)衡，但當(dāng)使用RO3003™線路板材料時(shí)，壓延銅具有良好的剝離強(qiáng)度，同時(shí)在77 GHz時(shí)也能提供非常低的損耗特性。

由于毫米波下需要如此精細(xì)的電路特性，線路板材料受溫度變化的影響也會(huì)導(dǎo)致其在77GHz和其他毫米波段下的性能出現(xiàn)變化。當(dāng)線路板材料暴露在較寬的溫度變化范圍內(nèi)，Dk 的熱穩(wěn)定系數(shù)(TCDk)和Df 的熱穩(wěn)定系數(shù)(TCDf)的過(guò)度變化將等同于Dk和Df的變化。通過(guò)選擇相對(duì)嚴(yán)格控制TCDk和TCDf的線路板材料，可以最小化這些溫度效應(yīng)。 通常，TCDk為| 50 | ppm /℃或更低的線路板材料被認(rèn)為是性能良好的穩(wěn)定特性。以一個(gè)真實(shí)的材料為例，RO3003™電路板測(cè)得的TCDk為3ppm/°C。

汽車?yán)走_(dá)PCB材料的低吸濕性對(duì)于大多數(shù)高頻線路板材料來(lái)說(shuō)是目標(biāo)之一。對(duì)于在毫米波頻段下使用的電路材料，即使是一個(gè)微小的差異也會(huì)影響其性能。如果電路材料存在過(guò)度吸濕的問(wèn)題，那么它的損耗會(huì)增加，Dk也會(huì)隨著水分的變化而增加。電路在理想工作條件下的性能可能能被接受，而在實(shí)際應(yīng)用中則可能達(dá)不到要求，例如在高濕度的工作條件下，特別是在波長(zhǎng)較短的毫米波頻率下。

最后，在77GHz和其他毫米波電路中需要考慮的六個(gè)電路材料參數(shù)中，眾所周知，“玻璃編織效應(yīng)”的也會(huì)導(dǎo)致電路Dk的變化。在許多電路材料中都使用了玻璃布來(lái)增強(qiáng)和加固材料。當(dāng)這樣做時(shí)，它也導(dǎo)致了整個(gè)材料的纖維圖案中有些部分比其他部分含有更多的玻璃纖維，這就導(dǎo)致了Dk的變化。玻璃增強(qiáng)材料的使用增加電路材料的機(jī)械性能，但在高頻電路中也會(huì)影響材料的電性能。理想情況下，更高頻率下選擇的材料不需要含有玻璃布或玻璃纖維。