天線設計常用哪些PCB基板？

在天線設計中，通常使用幾種類型的 PCB 基板，每種基板具有不同的介電特性、製造流程和應用適用性：

FR-4

FR-4 是一種經濟高效的基材，具有良好的機械強度和絕緣性能，典型的介電常數 (Dk) 在 4.0 到 4.5 之間。它廣泛用於一般無線通訊設備中的天線，例如藍牙和 Wi-Fi 短距離天線。 FR-4 尤其適用於對成本敏感且效能要求適中的應用。

羅傑斯

羅傑斯材料具有較低的介電常數和低損耗因子，有助於降低訊號傳輸損耗。不同系列的羅傑斯材料提供從2.2到10的介電常數，可滿足各種設計需求。它們常用於高頻天線設計，例如毫米波天線、衛星通訊天線以及其他對訊號品質要求較高的無線系統。典型型號包括Rogers 5880、Rogers 3003、Rogers 4350B以及低介電常數Rogers 5880LZ系列。

塔科尼克

Taconic基板還具有較低的介電常數，有助於減少訊號延遲和失真，使其非常適合高頻應用。不同型號的介電常數各不相同，通常在2到5之間，使其成為毫米波和其他高頻應用的理想選擇。值得關注的型號包括TLY-5，它由非常輕的玻璃纖維織物製成，具有尺寸穩定性、低損耗因數、低吸濕性、高銅剝離強度和一致的介電常數等優勢。 TLY-5常用於汽車雷達、衛星/蜂窩通訊、功率放大器、LNB、LNA、LNC，以及Ka、E和W等頻段。 RF-35™是另一款適用於各種高頻設計的熱門型號。

PTFE（聚四氟乙烯）基材

PTFE材料介電常數穩定，通常在2.0到3.0之間，損耗極低，非常適合高頻訊號傳輸。 PTFE常用於高精度、高性能天線設計，例如雷達天線、航空航天天線以及其他高頻射頻電路。

陶瓷填充基板

這些基板透過改變陶瓷填料的比例來調節介電常數。它們具有更高的機械強度和耐熱性，有助於降低成本，同時保持良好的射頻性能。陶瓷填充基板廣泛應用於中高頻天線設計，例如5G通訊天線，並且適用於必須滿足特定尺寸和性能目標的小型化天線。

王令基質

旺靈是一家本土品牌，提供常見的PTFE玻璃纖維布覆銅板，例如F4BM和F4BME系列，以及PTFE玻璃纖維布陶瓷填充覆銅板，例如F4BTM和F4BTME。其複合介電基板系列（TP、TF）的介電常數可控制在3.0至25之間，具有低損耗和低熱漂移的特性。需要注意的是，當PCB製造商首次使用旺靈材料時，可能會因為不熟悉而出現某些製程問題。

模擬和設計的重要注意事項：

l電路板厚度通常應為 0.254 毫米左右的倍數。避免設定 0.4 毫米之類的自訂厚度，因為相應的 PCB 庫存可能無法用於製造和驗證。

l對於厚度超過1.5毫米的板材，可以考慮使用國產的王菱材料。

l設計多層板時，請務必密切注意基板的 Z 軸熱膨脹係數（CTE，以 ppm/°C 為單位）。通常，介電常數較低的基板 Z 軸 CTE 較高，如果與其他材料結合使用，可能會導致製造過程中出現問題。對於多層設計，最好使用介電常數較高且 CTE 較低的基板，以降低缺陷率。

銅箔類型：壓延銅箔與電解銅箔

在毫米波頻率下，銅箔表面的粗糙度顯著影響傳輸線的導體損耗。根據製造流程和性能，PCB銅箔主要分為兩種：壓延退火（RA）銅箔和電解（ED）銅箔。

壓延退火（RA）銅箔

RA 箔由純銅錠連續軋製和壓縮而成，表面非常光滑，粗糙度極低，具有優異的導電性。它尤其適用於高頻訊號傳輸。然而，RA 箔價格較高，且厚度有一定的限制。

電解（ED）銅箔

電解銅箔採用電鍍工藝生產，表面有兩面：一面光滑，一面粗糙。粗糙面有助於將銅箔粘合到基材上，而光滑面則用於電鍍或蝕刻。電解銅箔價格較實惠，厚度範圍也較廣。然而，其較高的表面粗糙度會導致更高的導體損耗，使其不太適合高頻應用。

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