コンデンサーとしての両面基板


Low Pass Filterなどで両面基板の片側をランドにしてコンデンサーの代わりにしているのを見かけます、そこで実験してみました。
まず基板はFR4ガラスエポキシPCB(Printed Circuit Board)だと思われますこの切れ端をCQ誌にも出ていました秋月で売られている測定器D5000で測定してみました。写真にある43.1PFは1PF/30.45mm3、39.9PFは1PF/30.25mm3、29.9PFは30.60PFでした。
だいたい分かりましたのでLPF用に34.33PFを作るために1PF/31mm3で幅25mmで計算すると長さ42.6mmになりますカットし微調整をしようと思いましたが43.6PFにもなってしまいます、多い分にはカットしていけば良いので問題はないのですが、現在42.6mmを34mmまで削って36PFですこれは1PF/23.6mm3です。
裏側のアース面が大きいのが原因でしょうかそれにしてもこんなに違う理由が良く分かりません、見た目は同じなのですが基板の規格が違うのでしょうか?どなたかご存知の方お教えいただければ。
写真にあるフィルターは2m用です、2倍の288MHzで-20db 3倍で-30dbとブロードです、調整は追い込んでません。

4 Comments

JI1WTF Noda5月 4th, 2018 at 07:46

初めまして.. 時々拝見させて頂き、勉強させて頂いております。
プリント基板での特性バラツキの件、心当たりがありましたのでコメントさせて頂きました。
心当たりよりちょっと差が大きい?ようですが、たぶん基板の特性(比誘電率など)や層間厚、銅箔厚等がバラついていることも一因ではないかと思います。
基板の専門家ではありませんが、仕事で良くプリント基板上のRFラインを設計、特性検証(Sパラ測定)を行います。複数の基板に同じRFラインを形成して測定すると、かなり特性がバラツキます。RFラインの幅等が安定していないこともありますが、どうも基板のロットや場所(特に大きな基板の時)で、上記の問題が起きているようです。
仕事ではMEGTRON6と言うちょっと特殊な基板材を使っていますが、FR4は一般材なので特性バラツキが大きいのかも知れませんね。
取り急ぎご参考まで。長文にて失礼いたしました。

YoshidaTakashi5月 6th, 2018 at 22:26

Nodaさん ありがとうございます。
よろしくお願いします、情報ありがとうございました。そんなにバラツキがあるとは思ってもみませんでした、多分ロットも違うと思います。後で気が付いたのですが作ったLPFの島の部分を切り抜いて測定してみようと思っています、結果発表します。ありがとうございました。

JI1WTF Noda5月 8th, 2018 at 23:58

突然のコメント、失礼いたしました。
追試?の結果も拝見させて頂きました。条件によって結果(容量)が変わるようで、最後はカットアンドトライが必要なのかな??
PFPさんのページは、大変勉強になります。これからも楽しみに?しておりますので、今後ともよろしくお願いいたします。

YoshidaTakashi5月 12th, 2018 at 15:46

Nodaさん
ありがとうございました、私は技術的にはあまり詳しくないので実験するしかありませんのでNHKの「チコちゃんにしかられる」ではないですけれど疑問に思ったことは身を持って体験するタイプです、技術屋だはなく職人です。これからも色々とお教えください。