罗杰斯(Rogers)射频PCB板材选型和国产替代

罗杰斯（Rogers）公司生产的射频PCB板材是专为高频应用设计的高性能电路板材料。这些材料通常具有优异的介电性能、低损耗特性和良好的热稳定性，适用于高速电子设计、商用微波和射频应用。

No.1 射频PCB板材的介电常数和损耗因子

PCB板材的介电常数Dk和损耗因子Df是影响射频电路性能的两个关键因素。

介电常数Dk是衡量材料存储电能能力的指标。在射频电路中，较低的介电常数可以减少信号传播过程中的延迟，提高信号的传播速度。介电常数还影响电路的尺寸，因为信号在介质中的波长与介电常数的平方根成反比。因此，高介电常数的材料可以在给定频率下产生更小的波长，从而实现电路的小型化设计。但是，介电常数过高可能会导致电路的插入损耗增加，因为信号导线会变窄，导体损耗增大。

损耗引子Df是衡量材料在高频下能量损耗的参数。损耗因子越低，表示材料的损耗越小，信号在传输过程中的衰减也越小，从而提高了电路的效率和信号的完整性。在高频应用中，低损耗因子尤为重要，因为它直接影响到信号的传输质量和电路的可靠性。

不同系列材料具有不同的介电常数和损耗因子，以适应不同的应用需求。例如，RO3003材料在10GHz下的介电常数为3.00，损耗因子为0.0010，适合77GHz雷达等应用 。而RO4350B材料在10GHz下的介电常数为3.48，损耗因子为0.0037，适用于基站功率放大器设计 。RO4835材料则提供了10倍于传统热固性材料的抗氧化性能，介电常数为3.48，损耗因子为0.0037，适合高性能射频微波电路设计。

No.2 罗杰斯射频板材汇总

以下是罗杰斯射频PCB板材的一些汇总信息：

1. RO4000系列

RO4000系列是罗杰斯公司生产的高频材料系列，由陶瓷填充的热固性材料组成，专为精确的电路板设计，工作频率可达到毫米波。其低损耗，高稳定性等特性，在微波毫米波电路设计中应用非常广泛。

在RO4000系列中，按照成本和使用场景不同又可细分为以下几种：

- RO4003C：这是该系列中最常见的版本，用于无线、航空航天、国防和仪器仪表应用。其介电常数Dk为3.38，损耗系数Df为0.0027@10GHz，Z轴热膨胀系数为46ppm/C

- RO4350B：该材料对介电常数Dk具有非常高的容差设计，具有更高的导热性和稳定性，适用于电源电路和散热。其介电常数Dk为3.48，损耗系数Df为0.0037@10GHz，Z轴热膨胀系数为32ppm/C

RO4003和RO4350B的特性如下表所示

- RO4360G2：该材料的介电常数比较高，Dk为6.15，可以有效缩小PCB的工作波长，其损耗系数Df为0.0038@10GHz，并且具有比较高的导热性，设计参数如下：

- RO4500，该材料层压板完全兼容传统 FR-4 加工和高温无铅焊接工艺。这些层压板在进行电镀通孔制备过程中，无需传统 PTFE 材料所需的特殊处理。RO4500 材料的树脂体系可提供理想天线性能的必要特性。

RO4500的特性参数如下：

- RO4835：提供了与RO4000系列相似电气特性的轻质材料替代品。

2. **RO3000系列**：与RO4000系列相比，RO3000系列提供了更经济的电路材料，使它们在成本敏感的商业应用中很受欢迎。选项包括：

- RO3003：高频材料，插入损耗优于RO3010。

- RO3006：功率模块的高介电常数和热导率。

- RO3010：通用微波材料，具有良好的高频性能。

3. **RT/duroid高频材料**：RT/duroid材料经过特殊设计，可提供严格控制的电气参数，以实现最佳电路功能。它们不含卤素。一些变量包括：

- RT/duroid 5880：用于毫米波应用中的高功率密度的低损耗材料。

- RT/duroid 6002：成本优化的微波材料，比RO4350B具有更好的热性能。

- RT/duroid 6035HTC：用于功率放大器和天线的高导热性和低损耗。

4. **TMM热固性微波材料**：TMM系列提供了一系列热固性微分散陶瓷填充材料，涵盖了宽带应用的广泛介电常数。选项包括TMM3、TMM4、TMM6、TMM10i等。

罗杰斯材料的介电常数（Dk）和损耗因子（Df）是射频和微波应用中非常重要的参数。例如，RO4350B材料的介电常数DK稳定在3.48，建议设计值为3.66，损耗因子非常低，这使得它在高频应用中比普通电路原材料具有更多优势。此外，罗杰斯材料的热膨胀系数与铜箔非常一致，这有助于改善聚四氟乙烯基板的不足之处。

No.3罗杰斯射频板材的应用

罗杰斯射频PCB板材在多种高频应用中表现出色，特别是在以下领域：

1. 汽车雷达（77 GHz）：罗杰斯的RO3003和RO3003G2陶瓷填充PTFE层压板是77 GHz（76至81 GHz）雷达天线的首选材料，因为它们具有非常低的插入损耗和一个随时间和温度稳定的低介电常数。

2. 24 GHz汽车雷达传感器 ：RO4835层压板为24 GHz汽车雷达天线提供了优越的电气性能和一致性，与传统热固性材料相比，其氧化抵抗力提高了10倍，具有稳定的低损耗性能。

3. 5G无线基础设施（毫米波） ：罗杰斯的高频电路材料覆盖了外部和隐藏式车辆通信天线的性能需求，包括全球导航卫星系统（GNSS）、共享汽车雷达（SDAR）、蜂窝和V2X天线。这些材料适用于5G通信中的高频应用，能够处理更宽的频带和更高的频率。

4. 微波和毫米波频率 ：RO4000系列是行业领导者，用于微波和毫米波频率，这种低损耗材料在电路制造中更易于使用，并且比传统的PTFE材料具有更优化的性能。

5. 高性能电路材料 ：罗杰斯的高性能电路材料为汽车应用提供了广泛的PCB电源电子材料、射频和毫米波PCB层压板。这些材料在全球技术支持和全球制造地点的支持下，帮助汽车电子系统设计师快速进入高级驾驶辅助系统（ADAS）安全和车对车（V2X）通信系统的快车道。

6. 电信领域 ：罗杰斯的高频PCB板材也广泛应用于电信领域的基站天线和功率放大器，以及高速背板等数字应用。

7. 卫星通信 ：RO4000系列材料还适用于直播卫星的低噪声块（LNB）等卫星通信设备。

8. 射频识别（RFID）标签 ：RO4000系列材料也适用于射频识别标签等应用，这些标签在供应链管理和安全访问控制中越来越重要。

罗杰斯的高频PCB板材因其优异的电气性能、热稳定性和机械性能，成为这些高频应用的理想选择。这些材料的低介电损耗和稳定的介电常数使它们非常适合用于高性能的射频和微波电路设计。

No.4 罗杰斯高频板材的国产替代有哪些？

罗杰斯射频PCB板材在国际市场上具有显著的竞争力，但随着国内技术的不断进步和市场需求的增长，国产替代产品正在逐渐崛起。以下是一些国产高频PCB板材的替代选项：

1.生益科技：生益科技是国内领先的高频PCB板材制造商之一，已经实现了国产替代突破。他们采用SABIC厂商的PPO（甲基丙烯酸聚苯醚）材料，生产出低介电常数及低介质损耗性能的高频板材，正在逐步追赶罗杰斯的RO4535材料。生益科技的板材在介电常数和介质损耗方面与罗杰斯的RO4730G3有差距，但已经能够承接部分订单，未来有望占据更多市场份额 。

2. 华正新材：华正新材也在高频覆铜板领域发力，推出了HF175和HF380两款产品，具有较低的介电常数和介质损耗，适用于高频应用 。

3. 中英科技：中英科技提供了多种高频PCB板材，如ZY-7000和ZY-5500，这些板材在耐热性、电气性能和机械性能之间取得了良好平衡，适用于复杂的电子设备结构 。

4. 泰州旺灵：泰州旺灵提供了WI-280和WI-400两款高速板材，这些板材在高频特性上表现突出，适用于高频通信设备如卫星通信终端等 。

5.其他国内厂商：国内还有其他一些厂商如泰兴微波、常州中英、功力陶瓷板等，也在生产具有高性价比的高频PCB板材，这些板材在某些应用中可以作为罗杰斯材料的替代品 。 随着5G技术的快速发展，国内市场对于高频PCB板材的需求日益增长，这为国内厂商提供了巨大的市场机遇。国产替代产品的出现，不仅能够降低成本，还能提高供应链的稳定性和响应速度。虽然在某些高端应用中，国产材料可能还无法完全替代罗杰斯的产品，但随着技术的不断进步，这种差距正在逐渐缩小。