如何為汽車天線選線路板
以PCB形式設(shè)計(jì)的高頻天線可以有多種不同結(jié)構(gòu)，從簡單的偶極子，到基于環(huán)形諧振腔和羅特曼透鏡的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。其中一種比較受歡迎的汽車天線PCB就是微帶貼片天線，它可以在給定的頻率范圍內(nèi)設(shè)計(jì)出簡單緊湊的天線構(gòu)結(jié)(如圖1)。許多產(chǎn)品利用多個(gè)PCB貼片天線或諧振結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)波束成形網(wǎng)絡(luò)(BFN)或相控陣天線，并通過電調(diào)方式來控制雷達(dá)或通信系統(tǒng)中PCB天線的振幅，相位和方向。
在毫米波頻率下，緊湊型的微帶PCB天線也越來越受到關(guān)注。例如用于汽車電子安全系統(tǒng)的77GHz高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，就以這種天線實(shí)現(xiàn)盲點(diǎn)檢測，自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)和防碰撞等功能。由于這種系統(tǒng)的信號(hào)功率較低，ADAS接收機(jī)就必須依靠其高靈敏度，可靠地檢測從行人和其他車輛等目標(biāo)反射的雷達(dá)回波。
電路層壓板的介電常數(shù)(Dk)是許多工程師在設(shè)計(jì)微帶貼片天線時(shí)首先要考慮的因素。電路板材料的Dk值對電路尺寸的影響，在表1中的四個(gè)例子中有詳細(xì)的描述，結(jié)果顯示對給定頻率的微帶貼片天線，貼片尺寸隨著Dk值的增加而縮小。
該表是通過MWI-2017軟件計(jì)算完成， 表中微帶貼片天線的尺寸，如長度(L)和寬度(W)，可以利用以下的簡單方程計(jì)算得到：
W=(c/2fr)[2/(Dkeff +1)]0.5
L=λ/[2(Dkeff)0.5] - 2ΔL
其中：
Dkeff=微帶電路的有效介電常數(shù)；
λ=基于微帶電路的波長；
fr=貼片輻射元件的諧振頻率；
c=自由空間中的光速；
ΔL=由于邊緣場引起的貼片延伸長度。
微帶貼片天線單元在發(fā)射時(shí)將電磁能量輻射到自由空間，在接收時(shí)將電磁能量傳輸?shù)竭B接的電路上(例如，接收器)。但貼片PCB天線的一個(gè)重要組成單元，饋線構(gòu)成了另一個(gè)重要部分。饋線在微帶電路和輻射貼片之間，起到傳輸和接收電磁能量的橋梁作用。理想情況下，貼片應(yīng)呈現(xiàn)高輻射，而饋線應(yīng)呈現(xiàn)低輻射，從而實(shí)現(xiàn)能量從電路到貼片的有效傳遞。
四種用于微帶貼片單位不同的饋線：(a)松耦合饋電、(b)底層饋電、(c)緊耦合饋電、(d)四分之一波長阻抗變換器饋電
對天線來講，較厚的電路板材料更容易向外輻射能量。一般來說，設(shè)計(jì)諸如微帶貼片之類的天線輻射單元，應(yīng)該選擇相對較厚并且具有較低Dk值(例如2.2至3.5)的電路板材料。盡管更高Dk值的材料輻射效率較低，使用較高Dk值的電路板材料來設(shè)計(jì)PCB天線更具挑戰(zhàn)性。但當(dāng)需要設(shè)計(jì)更小的貼片天線時(shí)，仍可通過優(yōu)化設(shè)計(jì)而使用更高Dk值的電路板材料。
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最新產(chǎn)品
通訊手機(jī)HDI
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型號(hào)：GHS08K03479A0
階數(shù)：8層二階
板材：EM825
板厚：0.8mm
尺寸：144.08mm*101mm
最小線寬：0.075mm
最小線距：0.075mm
最小孔徑：0.1mm
表面處理：沉金+OSP
通訊手機(jī)HDI
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型號(hào)：GHS06C03294A0
階數(shù)：6層二階
板材：EM825
板厚：1.0mm
尺寸：92mm*118mm
最小線寬：0.075mm
最小線距：0.075mm
最小孔徑：0.1mm
表面處理：沉金
通訊模塊HDI
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型號(hào)：GHS04K03404A0
階數(shù)：4層一階+半孔
板材：EM825
板厚：0.6mm
尺寸：94.00*59.59mm
最小線寬：0.076mm
最小線距：0.076mm
最小孔徑：0.1mm
表面處理：沉金+OSP
5G模塊PCB
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型號(hào)：HS10K21632A0
層數(shù)：10層
板材：生益 S1000-2
板厚：1.6+/-0.16mm
最小孔徑：0.102mm
最小線寬：0.102mm
表面處理：沉鎳金+OSP
P1.5顯示屏HDI
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型號(hào)：GHS04C03605A0
層數(shù)：4層一階
所用板材：EM825
板厚：1.6mm
尺寸：24mm*116mm
最小盲孔：0.1mm
最小埋孔：0.2mm
最小線寬：0.13mm
最小線距：0.097mm
表面處理：沉金
外形公差：+0.05/-0.15mm（板內(nèi)無定位孔）
特殊要求：燈窩間距：P1.5
P2.571顯示屏HDI
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型號(hào)：GHS04C03429A0
階層：4層一階
板材：EM825
板厚：1.6mm
尺寸：215.85mm*287.85mm
最小盲孔：0.1mm
最小埋孔：0.2mm
最小線寬：0.152mm
最小線距：0.152mm
表面處理：沉金
外形公差：+/-0.15mm（板內(nèi)無定位孔）
特殊要求：控深鉆帽子電鍍間距：P2.571
P1.9顯示屏HDI
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型號(hào)：GHM08C03113A0
階層：8層一階
板材：EM825
板厚：1.6mm
尺寸：239.9mm*239.9mm
最小盲孔:0.1mm
最小埋孔:0.2mm
最小線寬:0.127mm
最小線距:0.127mm
表面處理:沉金
外形公差:+0.05/-0.15mm（板內(nèi)無定位孔）
特殊要求:控深鉆間距：P1.9
P1.923顯示屏HDI
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型號(hào)：GHM06C03444A0
階層：6層二階
板材：EM825
板厚：2.0mm
尺寸：199.85mm*299.85mm
最小盲孔：0.1mm
最小埋孔：0.2mm
最小線寬：0.127mm
最小線距：0.127mm
表面處理：沉金
外形公差：+0.15/-0.05mm（板內(nèi)無定位孔）
特殊要求：控深鉆間距：P1.923
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