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汽車天線PCB設(shè)計(jì)中常用的板材

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人氣：1071發(fā)布日期：2024-10-11 09:40【大中小】

汽車天線又叫車載天線，一般汽車上的天線用于車上的收音機(jī)和電臺(tái)，可分汽車內(nèi)置天線和外置天線。但根據(jù)不同用途的汽車也有安裝其他的天線。如公交車有 DVB-T天線，車載TV天線。物流及出租車還裝有GSM天線、GPS衛(wèi)星天線。收音機(jī)和電臺(tái)天線主要就是AM/FM天線、軟PCB數(shù)字天線、AM/FM/TV天線等。根據(jù)不同的功能和用途，所用的天線的頻率也不同。今天我們就來了解一下它的核心--汽車天線PCB的設(shè)計(jì)。

汽車天線PCB設(shè)計(jì)中，常用的 PCB 板材有以下幾種：

FR-4：成本較低，具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能，相對(duì)介電常數(shù)一般在 4.0 - 4.5 之間。適用于一般的無線通信設(shè)備天線，如藍(lán)牙、Wi-Fi 等短距離通信天線。對(duì)于成本敏感且性能要求不是特別高的應(yīng)用較為合適。

羅杰斯（Rogers）：具有較低的介電常數(shù)和損耗角正切，能有效減少信號(hào)傳輸損耗。不同型號(hào)的羅杰斯板材介電常數(shù)可在 2.2 - 10 之間選擇，滿足不同設(shè)計(jì)需求。常用于高頻天線設(shè)計(jì)，如毫米波天線、衛(wèi)星通信天線等對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求高的無線通信系統(tǒng)。常見的如Rogers 5880，Rogers 3003，Rogers 4350B等，也有Rogers 5880LZ低介電常數(shù)系列。

泰康利（Taconic ）：Taconic 板材擁有較低的介電常數(shù)，能減少信號(hào)傳播的延遲和失真，有利于高頻信號(hào)的傳輸。不同型號(hào)的介電常數(shù)有所差異，常見的如一些型號(hào)介電常數(shù)在 2 - 5 之間，適用于毫米波等高頻段的應(yīng)用。其中，TLY - 5由非常輕的布紋玻璃纖維制成，具有尺寸穩(wěn)定、低耗散因數(shù)、低水分吸收率、高銅剝離強(qiáng)度、均勻一致的介電常數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，可用于汽車?yán)走_(dá)、衛(wèi)星 / 蜂窩通信、功率放大器、LNB、LNA、LNC 以及 Ka、E 和 W 波段等應(yīng)用。RF - 35™也是市場(chǎng)上常見的型號(hào)，適用于各種高頻應(yīng)用。

聚四氟乙烯（PTFE）板材：介電常數(shù)穩(wěn)定，通常在 2.0 - 3.0 之間。損耗非常低，適合高頻信號(hào)傳輸。常用于高精度、高性能的天線設(shè)計(jì)，如雷達(dá)天線、航天航空領(lǐng)域的天線和高頻射頻電路。

陶瓷填充板材：可以根據(jù)不同的陶瓷填充比例調(diào)整介電常數(shù)。具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性。能在一定程度上降低成本，同時(shí)保持較好的性能。適用于中高頻天線設(shè)計(jì)，如 5G 通信天線，對(duì)尺寸和性能有特定要求的小型化天線。

旺靈板材：國(guó)產(chǎn)板材，常用的類型如聚四氟乙烯玻纖布覆銅板系列F4BM、F4BME，聚四氟乙烯玻纖布陶瓷填充覆銅板系列F4BTM、F4BTME。除此之外，復(fù)合介質(zhì)基片系列TP、TF的介電常數(shù)可控制在3.0～25，且具有低正切損耗、低溫飄的特性。需要注意的是，PCB板廠采用旺靈板材加工時(shí)，可能會(huì)因?yàn)橹皼]接做過類似的板材，而出現(xiàn)一定的工藝問題。

PCB在仿真設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要注意：

板子的厚度大致為0.254的整數(shù)倍，不要自己隨便設(shè)置一個(gè)0.4mm的，可能就找不到對(duì)應(yīng)厚度的PCB板進(jìn)行加工驗(yàn)證了。

加工多層板時(shí)需要注意板材的Z向熱膨脹系數(shù)ppm/ºC。一般來講，介電常數(shù)低的板材，這個(gè)熱膨脹系數(shù)會(huì)大一些，不同Z向熱膨脹系數(shù)的板材做成多層板，可能會(huì)出現(xiàn)加工問題和不良率現(xiàn)象等。多層板設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用熱膨脹系數(shù)低一點(diǎn)的高介電常數(shù)基材。

在毫米波頻段，基板表面銅箔的粗糙度比較影響傳輸線的導(dǎo)體損耗，根據(jù)制造工藝和性能，可將PCB銅箔劃分為壓延銅箔（RA）和電解銅箔（ED）兩類。

壓延銅箔采用純銅坯料經(jīng)過連續(xù)碾壓壓縮而成，具有表面光滑平整、粗糙度低和良好的導(dǎo)電性能，適用于高頻信號(hào)傳輸。然而，壓延銅箔的成本較高，厚度范圍受限。電解銅箔則是通過在銅板上進(jìn)行電解沉積加工而獲得，其中一面光滑，一面粗糙，粗糙面與基板粘合，而光滑面則用于電鍍或蝕刻。電解銅箔的優(yōu)點(diǎn)在于成本較低，厚度范圍廣。然而，其表面粗糙度較高，導(dǎo)電性能較差，不適用于高頻信號(hào)傳輸。

PCB廠小編為大家講解了汽車天線PCB設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，了解到其使用的板材有諸多類型。在加工這些板材時(shí)，需要注意其板子的特性材質(zhì)，才能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

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