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解鎖5G天線PCB 設計:核心要點全攻略

2025年01月10日08:37 

天線是各種智能設備都需要的重要部件,所有需要用到無線的設備都需要用到它。現在是無線時代,網絡路由器都是無線WIFI,電腦,手機連網絡再也不用網線連接了,還有藍牙耳機,藍牙鼠標,藍牙鍵盤等等不再有電線了,這個天線的性能就至關重要了。

一般天線的選擇有一些因素,除了考慮性能還要考慮成本,所以在選擇天線的時候,需要綜合考慮。隨著 5G 時代的洶涌浪潮席卷全球,5G 天線作為信號收發的關鍵樞紐,其承載的印刷電路板(PCB)設計也面臨著前所未有的挑戰與機遇。一塊精心設計的 5G 天線 PCB,不僅能保障 5G 信號的穩定、高速傳輸,更是推動整個 5G 通信系統高效運行的基石。接下來,將深入剖析其核心設計要點。

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5G天線PCB高頻高速材料選擇

低損耗特性
5G 頻段相比以往通信頻段大幅提升,高頻下信號傳輸損耗加劇。因此,PCB 基板材料需具備低介電常數(Dk)和低損耗因數(Df)。例如,聚四氟乙烯(PTFE)基板材,其 Dk 可低至 2.2 左右,Df 在 0.001 - 0.002 之間,能有效減少信號傳輸延遲與能量衰減,確保 5G 信號遠距離、高質量傳輸。

熱穩定性
5G 設備在運行時功率較大,產生的熱量不容小覷。所選材料要能承受高溫環境,像羅杰斯公司的某些高端板材,在 150℃甚至更高溫度下,依然能維持良好的電氣性能,保證 PCB 在熱應力下不出現性能劣化。

精確的阻抗匹配

微帶線設計
微帶線是 5G 天線 PCB 常用傳輸結構,其線寬、厚度及與參考平面間距都需精細調控。以 28GHz 頻段為例,通過復雜的電磁仿真軟件計算,將微帶線線寬精確控制在 0.1 - 0.2mm 之間,確保特征阻抗與 50Ω 標準匹配,避免信號反射,提升傳輸效率。

阻抗連續性保障
在 PCB 布局布線中,信號路徑不可避免地會經過過孔、拐角等結構。過孔需采用背鉆工藝去除多余 stub,減少阻抗突變;拐角采用 45° 或圓弧過渡,而非直角,維持阻抗平穩,防止信號在這些部位產生畸變。

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精細的線路布局

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