Pemilihan bahan untuk papan frekuensi tinggi tersuai tidak boleh semata-mata berdasarkan Dk. Sebab teras ialah Dk hanya menentukan kelajuan dan ketepatan impedans penghantaran isyarat, manakala Df secara langsung menentukan pengekalan tenaga isyarat dan kebolehpercayaan sistem dalam senario frekuensi tinggi. Kedua-duanya amat diperlukan, dan memfokuskan sepenuhnya pada Dk boleh secara langsung menyebabkan pengecilan isyarat frekuensi tinggi dan kegagalan prestasi sistem yang tidak terkawal.
Pembahagian kerja teras antara kedua-duanya adalah berbeza sama sekali
Dk (pemalar dielektrik): Bersamaan dengan kerataan "lebuh raya" untuk penghantaran isyarat, ia menentukan kelajuan perambatan isyarat, ketepatan padanan impedans, dan penyelesaian teras kepada masalah "larian isyarat pantas dan tiada pantulan".
Df (faktor kehilangan dielektrik): Ia bersamaan dengan "penggunaan bahan api" dalam proses penghantaran isyarat, menentukan bahagian tenaga isyarat yang ditukar kepada kehilangan tenaga haba, dan menyelesaikan masalah "isyarat berjalan jauh tanpa pengecilan".
Kesan Df dalam senario frekuensi tinggi akan diperkuatkan secara eksponen
Kehilangan sisipan adalah berkadar dengan kekerapan didarab dengan Df, dan semakin tinggi kekerapan, semakin maut perbezaan kerugian yang disebabkan oleh perbezaan kecil dalam Df
Pada jalur frekuensi 10GHz, kehilangan talian penghantaran setiap sentimeter papan FR-4 biasa boleh mencecah lebih 1dB, manakala kehilangan Rogers RO4350B (Df=0.0037) hanya 1/5 daripada FR-4.
Dalam senario radar gelombang milimeter dipasang kenderaan 77GHz, jika bahan Df=0.005 disalahgunakan, kehilangan terkumpul talian penghantaran 10cm secara langsung akan menyebabkan kekuatan isyarat pada hujung penerima menjadi lebih rendah daripada ambang kepekaan, mengakibatkan radar menjadi "buta".
Dalam senario pelayan AI berkelajuan ultra tinggi 224Gbps, pengecilan tenaga isyarat papan biasa Df tinggi melebihi 30%, dan kadar ralat data lebih besar daripada 5%, yang gagal sepenuhnya memenuhi keperluan penghantaran tepat kuasa pengkomputeran.
Lihat sahaja pada senario kegagalan biasa pemilihan bahan Dk
Padanan impedans sepenuhnya mencapai standard, tetapi kehilangan tenaga isyarat selepas melalui talian penghantaran 10 sentimeter melebihi 40%, dan jarak komunikasi secara langsung dikurangkan sebanyak separuh.
Dalam radar tatasusunan berperingkat gelombang milimeter, kestabilan Dk adalah layak tetapi Df terlalu tinggi, dan sisihan keuntungan bagi setiap isyarat saluran melebihi ± 2dB, mengakibatkan kehilangan sepenuhnya ketepatan bentuk pancaran.
Semasa operasi suhu tinggi jangka panjang, papan Df tinggi secara berterusan menukar tenaga elektrik kepada tenaga haba, menyebabkan PCB terlalu panas setempat dan mempercepatkan penembusan kerajang tembaga dan penuaan papan, mengakibatkan pengurangan ketara dalam jangka hayat produk.
Logik keutamaan untuk pemilihan bahan dalam senario frekuensi tinggi
Prinsip pemilihan standard industri ialah mengunci tahap Df terlebih dahulu mengikut kekerapan operasi, dan kemudian mengawal ketepatan impedans dengan toleransi Dk:
Senario di bawah 3GHz: Df Kurang daripada atau sama dengan 0.01 boleh memenuhi keperluan asas, dan kemudian memadankan nilai Dk yang sepadan untuk mengawal impedans.
Senario gelombang 10~30GHz milimeter: Df mestilah Kurang daripada atau sama dengan 0.003, manakala toleransi Dk dikawal dalam ± 0.05.
Senario komunikasi radar dan satelit yang dipasang pada kenderaan 77GHz: Df perlu Kurang daripada atau sama dengan 0.0015, dan toleransi Dk perlu diperketatkan kepada dalam ± 0.02 untuk memenuhi keperluan konsistensi kehilangan rendah dan fasa.