在較高的毫米波頻率下，波長較短，電路尺寸必須非常精確，介質基板的Dk，PCB電路板材料的Dk準確性可能直接影響原型設計是否成功。電路材料的Dk值是根據電路材料的已知物理參數和測量過程中使用的電路形式和夾具的測量來確定的。實際上，沒有一種完美的Dk測量方法。正是這個原因，有許多不同的Dk測試技術都試圖實現盡可能的最高精度。不同方法的實施難度和精度各不相同，即使在相同頻率、溫度下，測試同一個材料時，也可能會產生不同的Dk值。

由于毫米波的應用，對電子電路的需要越來越多，所以Dk值的不確定性可能造成設計過程緩慢。當材料的Dk與宣稱值不同時，利用該材料制作的電路樣品的Dk值必須盡可能準確以確保性能，尤其是精細特征的毫米波電路的電氣性能。不同的Dk測試方法會產生不同的Dk測定結果，因此對Dk測試的具體不同點和意義有一個基本的認識，能夠很好的幫助毫米波下的電路設計。

隨著電路和應用的頻率不斷增加，已經開發出了多種不同的方法，用于確定材料Dk和損耗因子（Df）等基本參數。所有測試方法大致可分為基于原材料和基于電路的兩大類。基于原材料的Dk測試方法往往將材料放入一個特定測試夾具中，而基于電路的測試方法則會在這種材料上制作一個參考電路或結構，并從該電路或結構的測量結果中推導出材料的Dk。大部分基于原材料的Dk測試方法測量的是無導電銅箔層的純介質材料，而基于電路的材料測量則包含導體的影響。

基于原材料的Dk測試方法通常測定單一頻率和溫度下的Dk值，而基于電路的Dk測試方法可以根據試驗電路的類型，測試某一個頻率范圍的進行Dk值。另外，基于傳輸線結構的電路，例如微帶線和帶狀線，可以通過連續掃頻測量進行頻率范圍內的值，而使用諧振器的試驗電路也僅可以測試單一頻率下的值。許多Dk測量方法根據如IPC等規定進行了標準化處理，例如，IPC TM-650匯集了用于確定PCB的Dk、損耗因子（Df）和其它基本材料參數的測試方法。然而，即使進行了標準化處理，而且對于測量的過程有明確的指導規則，但是對于同一種材料，不同的Dk測量方法仍可能會產生不同的Dk值，這僅僅是因為每種測量所涉及的變量不同。

由于不同的Dk測試方法可能產生不同的Dk值，所以材料供應商為同一種材料提供了多個Dk值：過程和設計的Dk。這里的過程Dk值是根據IPC-TM-650 2.5-5.5標準測試方法，測試單一頻率和溫度下的Dk值。而設計Dk值則是頻率范圍內的一系列值。設計Dk值為工程師提供了更為具體的某一頻率下的材料的Dk值，特別是所設計電路的工作頻率下的值。若的確沒有相應的Dk值，例如在毫米波頻率（30到300GHz）下，設計人員可能就不得不在相應的頻率上進行自己的Dk測量。不同的Dk測試方法會產生不同的Dk值，了解該事實后，在采用不同的Dk測量方法時，則可以更好地理解測試所得到的Dk值含義。

每種Dk測試方法的精度受多種因素的影響，例如測試設備（如矢量網絡分析儀VNA）的校準精度、基于原材料的測量中使用的夾具的變化，或基于電路的Dk測量中使用的傳輸線或諧振結構的加工中發生的變化等。大部分電路材料是各向異性的，也就是Dk值在材料的x軸（長度）、y軸（寬度）和z軸（厚度）均有所不同。雖然測定x軸和y軸上的Dk值的方法也是有用的，但z軸上的Dk值的測量通常最值得關注，因為它表示的是大部分電路的傳輸線材料的Dk值。

夾緊式帶狀線諧振器測試方法是IPC-TM-650 2.5-5.5定義的標準測試方法，用來測試電路材料的過程Dk值和損耗因子（Df）。這兩個參數均是測試材料厚度或z軸方向的值。該測試方法準確高且可重復，但是僅測試的是單一頻率下的Dk值，例如10GHz的Dk值；且它表征的是無導電金屬銅箔的純介質材料的特征。為了執行這一測試，需要將PCB層壓板蝕刻去除掉銅箔后，將被測介質材料放置于內部含有諧振器的夾具中進行測量。通過夾具兩側的接地板，與夾具內含的諧振器共同構成一個帶狀線諧振。為了進行重復且準確的測量，試驗夾具必須謹慎裝配，這是因為裝有被測材料的夾具中滯留的空氣（Dk值為1）會成為測試的一部分，降低材料測定的Dk值。

測試夾具是所有基于原材料的Dk測試裝置的基本構件。夾具通常使用某些形式的諧振器，測量諧振頻率和材料厚度等物理參數從而測定材料的Dk值。所以，基于原材料的Dk測試的可重復性和精度更多的取決于試驗夾具的精度，相比之下，基于電路的Dk測量方法的可重復性和精度取決于電路的加工影響。

很多不同類型的諧振結構被用于測定電路材料Dk值，如分離柱介質諧振器（SPDR）法、全板諧振（FSR）法和分離式圓柱形諧振器法等，這些都是IPC-TM-650 測量方法中定義的方法。SPDR測量將一個充滿空氣的諧振腔（空腔）與相同的裝有被測材料的腔體做比較，得出所測材料的Dk值。該方法的精度取決于材料厚度測量和諧振腔尺寸的準確測量。SPDR測定的是材料x-y平面上的Dk值，而非z軸方向上的Dk值。FSR測量使用了一塊帶有完整銅箔的材料，通過掃頻測量找到駐波或諧振峰獲得Dk值。被測的帶有完整銅箔的PCB板類似開口平行板波導的工作模式，進而測量該材料板的長度上的駐波。材料尺寸和諧振頻率能夠提供充足信息推導出材料在該諧振頻率下的Dk值。該方法適用于波長長、頻率低的應用，但是在測定較薄材料時不夠準確。

測量的精度取決于材料和電路物理尺寸的精確測量，例如傳輸線寬度、銅導體厚度以及介質厚度等。這些測量在毫米波電路和結構的尺寸上更具有挑戰性。介質材料厚度的變化以及銅箔導體的粗糙度可能造成傳輸線上信號路徑的變化，這些變化在毫米波頻率下更加顯著，而且還會降低Dk測定精度。較光滑的銅箔導體會縮短傳輸線上信號傳輸路徑而得到不同的Dk測量值。

為了能測定電路材料的Dk值，很多測試方法被提出和驗證。用同一種測試方法在不同時間測試同一個被測樣品材料，可以得到相同的Dk值；而對于使用不同的測試方法測量同一被測樣品會得到不同的Dk值。測試電路和夾具的變化造成了Dk值變化。這種變化可以通過每次使用相同的測試方法來將Dk值變化最小化，但是該測試方法可能不支持提供例如頻率下的Dk值，例如在毫米波頻率下的值。更好地了解Dk測試方法和它的變化，雖然不可能找到完美的Dk測試，但是對于相關應用，至少可以采用最佳Dk測量方法進行測定。愛彼電路(iPcb?)是專業高精密PCB電路板研發生產廠家,可批量生產4-46層pcb板,電路板,線路板,高頻板,高速板,HDI板,pcb線路板,高頻高速板,雙面,多層線路板,hdi電路板,混壓電路板,高頻電路板,軟硬結合板等