【选型】选择用于低PIM PCB天线的电路材料
天线具有多种形状和尺寸，许多天线（包括基于PCB的天线）必须满足最小无源互调（PIM）电平的设计要求，以实现最大效能。对于PCB天线，低PIM是天线系统的首选。RF/微波电路材料的选择会影响PIM的性能。PIM是一种非线性的类二极管效应，当两个或多个信号结合时（例如来自不同的发射机），会导致产生不需要的谐波信号。当这些额外的信号处于足够的能量水平时，并且当它们在接收器的频率范围内并且可以防止接收器检测其预期的带内信号时，这些额外的信号会引发一系列的问题。 虽然PIM可能不会影响每个应用程序，但它可能会破坏无线通信系统的操作。
PIM可以出现在具有两种不同金属的任何连接点或接口处，例如连接器和电缆组件或天线和天线馈源。无论是从材料本身还是在进料点，PCB材料也可以影响PIM。
PCB材料
以PCB形式制造的高频天线可以采用多种配置，从简单的偶极子到基于环形谐振腔和罗特曼透镜的更复杂的结构。 一种比较流行的PCB天线是微带贴片天线，它可以在给定的频率范围内制作得简单紧凑（图1）。许多应用在PCB上采用多个贴片或谐振结构来创建波束形成网络（BFN）或相控阵天线，其能够控制用于雷达和通信系统的小型PCB天线结构的振幅，相位和方向。
天线具有较高的PIM级别，可能会导致无线通信系统（如4G LTE无线网络）中的数据丢失。这种网络依赖于分布式天线系统（DAS）来扩展无线覆盖范围，对于新兴的5G无线网络来说也是如此。诸如陶瓷或PTFE材料的层压材料的介电部分对层压体PIM有较大影响。对于基于相同电介质材料的电路（例如，带有玻璃纤维或陶瓷填充物的PTFE），具有粗糙铜导体表面的电路比具有更光滑的铜表面的相同电路具有更差的PIM性能。
图1
为了更好地理解层压铜表面粗糙度与PIM的关系，用具有很多不同表面粗糙度特征的铜箔分析具有良好PIM性能的电路材料。在制作具有箔片的电路层叠体之前测量每个铜箔的表面粗糙度，然后通过在每个层叠体上形成微带传输线测试电路来测量每个层叠体的PIM性能。随着铜表面粗糙度的增加，PIM发现稳步上升（图2）
图2
通过仔细选择电路材料可以影响无源器件的PIM级别。某些类型的电路比其他电路更容易受到PIM的影响，正如ROGERS公司的32.7mils厚的RO4534™电路材料，天线级层压板的Dk为3.4，公差为±0.08，在10 GHz时的低损耗因数（低损耗）为0.0027。它的树脂体系可以提供理想天线所需的必要性能，且具有小于0.05%的尺寸稳定性，是传统天线材料的一个价格适中的替代方案，为天线产品提供一个成本和性能平衡的解决方案。RO4534™在X，Y方向上的热膨胀系数都和铜的类似，能减小PCB天线中的应力。基于以上特点，RO4534™非常适用于基于印刷线路板设计的天线产品，如WiMAX天线网络等。
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