派旗纳米·官方网站
虽然无线天线具备不一样的形态和规格，但印刷线路板(PCB)无线天线方式仍可以在比较大水平减少规格的情形下维持特性不产生变化。自然，无线天线(包含根据PCB的无线天线)务必在制定和生产加工时保证其具备最少的微波感应器互调(PIM)指标值，才可以在如今拥堵的数据信号自然环境中充分发挥其最好特性。
针对PCB无线天线，虽然低PIM指标值关键与天线设计有关，但线路板原材料对PCB无线天线的总体PIM性也是有较大危害，因此低PIM无线天线也必须考虑到如何挑选RF/微波加热电源电路原材料。
PIM是一种非线性的类二极管效用，当2个或好几个数据信号混杂时(比如来源于不一样的调频发射机)，便会造成多余的谐波电流数据信号。当这种附加造成的谐波电流数据信号具备充足高的脉冲信号，而且落在接收器的可接受工作频率区域内时，那麼，就有可能会造成问题，影响接收器带内数据信号的接受一切正常。尽管PIM不容易对每一种运用都造成危害，但却很有可能影响无线通信系统软件的常规工作中，尤其是在其尝试接受较低电频数据信号时。
PIM可以出现在一切二种不一样金属材料的连接功能或插口处，比如射频连接器和电缆线部件的相接处，无线天线和无线天线馈源的相接处。接触不良现象的射频连接器，內部锈蚀或空气氧化的射频连接器也有可能会造成PIM。PCB原材料也可能是PIM的来源于，它很有可能来自于原材料自身，也很有可能来源于馈电点。因而，根据掌握不一样的电源电路板原材料的主要参数与PIM关系，将有利于挑选适宜的原材料，而不致导致PCB无线天线的PIM特性问题。
PCB无线天线
以PCB方式设计方案的高频率无线天线可以有各种不同构造，从简易的偶极子，到根据圆形谐振器和罗特曼镜片的错综复杂的构造。在其中一种较为火爆的PCB无线天线便是贴片天线贴片天线，它可以在给出的工作频率区域内设计方案出简易紧密的无线天线构结(如下图1)。很多商品运用好几个PCB贴片天线或串联谐振构造，来完成波束成形互联网(BFN)或相控阵天线，并根据电调方法来操纵雷达探测或通信系统中PCB无线天线的震幅，相位差和方位。
在毫米波通信工作频率下，紧凑的贴片天线PCB无线天线也更加被关心。比如用以汽车电子产品安全管理系统的77GHz高級驾驶辅助系统(ADAS)，就以这类无线天线完成盲点检测，全自动刹车系统和防撞击等作用。因为这类模式的数据信号功率较低，ADAS接收器就需要借助其高灵敏，靠谱地检验从路人和别的车子等总体目标反射面的雷达回波。
图1：贴片天线贴片天线构造是大中型无线天线列阵的基本上构成。
电源电路玻纤板的相对介电常数(Dk)是很多开发者在设计方案贴片天线贴片天线时第一要考虑到的要素。电路板材料的Dk值对电源电路规格的危害，在表1中的四个事件中有完整的叙述，数据显示对给出工作频率的贴片天线贴片天线，贴片式规格伴随着Dk值的提高而变小。
该表有根据MWI-2017APP计算进行， 表格中贴片天线贴片天线的规格，如长短(L)和总宽(W)，可以运用下列的简易方程计算获得：
W=(c/2fr)[2/(Dkeff 1)]0.5
L=λ/[2(Dkeff)0.5] – 2ΔL
在其中：
Dkeff=贴片天线电源电路的合理相对介电常数;
λ=根据贴片天线电源电路的光波长;
fr=贴片式辐射源元器件的串联谐振;
c=尺度空间中的光的速度;
ΔL=因为边沿场造成的贴片式拓宽长短。
贴片天线贴片天线模块在发送时将磁感应卡路里辐射源到尺度空间，在接受时将磁感应动能传送到联接的电源电路上(比如，信号接收器)。但贴片式PCB无线天线的一个关键构成模块，同轴电缆组成了另一个关键一部分。同轴电缆在贴片天线电源电路和辐射源贴片式中间，具有传送和接受磁感应动能的纽带功效。理想化状况下，贴片式应展现高辐射，而同轴电缆应展现减反射膜，进而完成动能从电子到贴片式的高效传送。
图2展现了可用以贴片天线贴片天线的四种不一样同轴电缆方法，各自为：松藕合馈电，最底层馈电(常见于双层电源电路中，同轴电缆在贴片式下边)，紧藕合馈电，及其四分之一光波长(λ/ 4)特性阻抗逆变电路馈电。这几类馈电方法，同轴电缆的复杂和主要用途均不同样。比如，针对最底层馈电的状况，设计师可以根据挑选表层应用最佳的电路板材料以达到最佳的辐射源，还可以挑选不一样的里层电路板材料，来减少同轴电缆的辐射源和插入损耗。
图2：四种用以贴片天线贴片式企业不一样的同轴电缆：(a)松耦合馈电、(b)最底层馈电、(c)紧藕合馈电、(d)四分之一光波长特性阻抗逆变电路馈电
对无线天线而言，偏厚的电路板材料更非常容易向外辐射源动能。一般来说，设计方案例如贴片天线贴片式这类的无线天线辐射源模块，应当挑选相对性偏厚而且具备较低Dk值(比如2.2至3.5)的电路板材料。虽然更高一些Dk值的原材料辐射效率较低，应用较高Dk值的电路板材料来设计方案PCB无线天线更具有趣味性。但当必须设计方案更小的贴片天线时，仍可根据优化而应用更高一些Dk值的电路板材料。
PIM对策
PIM较高的无线天线很有可能会造成无线通信系统中(如4G LTEwifi网络的分布式系统无线天线系统软件)数据信息的遗失。而针对新型的5Gwifi网络，虽然其工作频率较高，具体也是这般。
针对收取和发送系统软件中的两位带内载波通信数据信号工作频率f1和f2，PIM便是nf1-mf2和nf2-mf1的混和物质，在其中n和m是整数金额。这类衍化的PIM谐波电流可以按一定标准开展归类，其次序由m和n之和明确，比如2f1-f2和2f2-f1(如下图3)的三阶份量。三阶交调份量非常值得关心，由于他们离载波通信数据信号近期进而很有可能落在接收器的频段内，而且，假如份量具备较大功率，就有可能会导致接收器产生堵塞。
图3：不一样级别的交调失帧(IMD)。
PIM谐波电流重量的力度不但是f1和f2力度的函数公式，并且或是其级别的函数公式。PIM谐波电流重量的力度伴随着级别的提高而减少。因而，第五，第七和第九阶PIM谐波电流输出功率水准通常较小而不容易危害信号接收器特性。
究竟多低的输出脉冲信号可以觉得是低PIM？这一值很有可能因系统软件而异。针对4G LTE系统软件中采用的DAS机器设备中包含的一些微波感应器部件(如射频连接器和电缆线)，-145dBc通常被觉得充足低。殊不知一般来说，-140dBc或更高一些标值被觉得是较弱的PIM特性，而-150dBc被觉得是不错的，-160dBc则是出色的。
在专业制定的微波暗室中精确测量无线天线和别的无源器件的PIM脉冲信号，低至-170 dBc很有可能超过暗室检测噪声水准。 当应用2个 43dBm单音数据信号开展检测时，大部分PIM检测暗室的具体噪音等级为-165dBc。
当同一副无线天线根据一同的同轴电缆与此同时完成发送和接受作用时，低PIM特别是在关键。由于调频发射机和接收器都与此同时坐落于同一系统软件中，好几个发送数据信号的非线性物质总是会造成不要想的互调谐波电流，其力度通常足够恶变接收器的特性。根据掌握不一样原材料特点的PIM造成特点，可以减少PIM对PCB无线天线产生的危害。
虽然大部分状况下PIM是由电源电路结点(如点焊或射频连接器)中不匀称的原材料造成，但线路板塑料的特性，如不光滑的铜泊表层和差异种类的电镀工艺表层处理，也有可能会造成较低或较高的PIM脉冲信号。电路板材料中的一些主要参数就可以用于做为设计方案低PIM PCB无线天线的参照。
比如，对比PCB玻纤板的瓷器或PTFE物质，玻纤板的铜泊外表粗糙度对危害PIM起关键功效。与此同时，针对同样物质原材料的电源电路(比如，带有玻璃布或不锈钢填料的PTFE)，不光滑的铜泊表层对PIM的危害就需要比光滑的铜泊表层更高。
为了更好地能够更好地了解铜泊外表粗糙度与PIM的关联，根据检测具备不一样铜泊外表粗糙度的电源电路玻纤板，剖析其对PIM特性的危害。
具体做法如下所示：先精确测量每一种铜泊的外表粗糙度，随后压生成玻纤板，然后在玻纤板上制做贴片天线同轴电缆检测电源电路，以精确测量使用的每一种玻纤板的PIM特性。结果显示，伴随着铜泊外表粗糙度的提升，对PIM危害越来越大(如下图4)。
图4：电源电路产品的铜泊外表粗糙度与PIM特性的关联。
PCB原材料制做成无线天线和其他无源器件，通过表层电镀工艺后，也会对PIM特性造成危害。铁磁性材料(如镍)，会严重影响PIM的特性。化锡加工工艺通常会比裸铜电源电路具备更强的PIM特性，而应用化学镍金(ENIG)的电源电路因为带有镍会造成较弱的PIM特性。
电源电路表层洁净度有益于减少贴片天线和其他贴片天线无源器件的PIM特性。有阻焊的电源电路通常比裸铜电源电路具备更强的PIM特性。清理的电源电路，沒有残余的干法有机化学解决，是减少PIM特性的主要基本。电源电路中含有一切类型的正离子污染物质或残余物，很有可能会造成较弱的PIM特性。
一样地，电源电路的蚀刻加工品质针对改进PIM特性也是十分关键的。假如铜泊电导体沒有被充足浸蚀掉造成电源电路边沿造成不光滑和毛边，这样的事情也有可能会使PIM特性降低。
只需仔细地挑选电路板材料，就很有可能为无源器件或电源电路提升其PIM特性。但是，即使应用了低PIM的原材料，一些种类的电源电路很有可能因本身构造容易受PIM危害，而不可能改进其PIM特性。比如，罗杰斯企业(Rogers Corp.)以32.7mil厚的RO4534电路板材料开展了相应的试验。这类无线天线玻纤板的特征是：Dk为3.4，尺寸公差为±0.08，在10 GHz时的无耗因素(无耗)为0.0027。
应用这类一样的电路板材料生产加工的三个不一样电源电路各自为：同轴电缆、带通过滤器、带通滤波器(如下图5)。即使这种电源电路是根据同一电路板材料生产加工下来的，但因为PIM受电流量相对密度的危害，导致PIM的差别就十分明显。相比简易的同轴电缆电源电路，过滤器具备较高的电流强度，进而造成更高一些的PIM谐波电流。而当应用2个 43dBm的单音数据信号对贴片天线同轴电缆开展检测评定时，RO4534原材料展现出-157dBc的低PIM特性。
图5：在同样的低PIM原材料上生产加工的三种不一样的电源电路，所展现出的差异的PIM特性。
如实验室示，常见于无线天线馈电的简易同轴电缆，几乎可以做到贴近原材料的额定值PIM水准。即便如此，PIM性能也与电源电路构结密切有关，不一样电源电路也造成最后的PIM特性不一样。
该文章内容提高散播新技术应用新闻资讯，很有可能有转截/引入之状况，若有侵权行为请联络删掉。
