180多年以來,羅杰斯一直專注于材料工藝,擁有60多年航天航空軍用產品的設計經驗,以及30年雷達領域的實力積累,能夠滿足未來5G及各大熱門頻段應用的技術需求,為客戶帶來更好的產品。針對設計工程師經常遇到的選型方面的困惑,羅杰斯技術大咖們根據不同頻段的應用需求分享了以下PCB選型要訣。
4G應用往往要求天線材料具備良好的無源互調性能,以及低成本、輕質地、剛性的特點。羅杰斯推出的JXR系列天線級層壓板擁有優秀的機械和電氣性能,質地輕,具較低的PIM值;且X和Y軸方向的熱膨脹系數(CTE)與銅箔相似,支持多層板壓合,尤適于基站、RFID、AAS及其他需要功放的天線系統。彌補了由于PFTE材料難以進行多層板加工且成本昂貴不被采用而造成的多層板天線的空白。
6G至40G頻段的應用則更加注重損耗和無源互調兩個指標,普遍采用多層板。例如MAX MIMO應用,羅杰斯推薦介電常數為3.0的低損耗PTFE材料 。當然,28G至30G的汽車雷達應用也不例外,偏于低插損板材,其中熱固型RO4000系列材料已有成功的使用先例。RO4000材料擁有微波射頻電路、匹配網絡以及特定阻抗傳輸線的設計者所需要的特性,介電常數在2.55至6.15之間,且有符合UL 94V-0防火等級的版本,達到了成本和射頻/微波性能的最優化。
而60G以上的天線應用一定要考慮銅箔的選擇,以壓延銅為優;在進行板材選型時要求低損耗,越低越好,以PTFE板材為首選,如隨機玻纖支撐的層壓板,或者添加了陶瓷填料的PTFE復合材料RO3003系列;但DiClad 880及其他熱固型樹脂材料由于隨機玻纖的脹縮值比較大,不適合做多層板設計,RO3003系列卻相反且同樣適用于80G應用。
當應用頻段提升到100G以上,羅杰斯技術專家指出:“在進行高頻測試時,一定要注意信號注入部分的阻抗匹配,因為信號線上任何一個阻抗帶來的反射都會嚴重影響到高頻測試的結果;并且最好選擇規定頻段內的連接器,做好電路測試的細節包括孔間距,因為這些事項的疏忽很容易造成錯誤的測量結果。”
未來通信領域的主流技術及趨勢
目前2G、3G網絡已在全球全面普及,未來五六年4G網絡的演進趨勢會更加強勁。另一方面,物聯網催生了5G技術萌芽,載波聚合和多輸入多輸出(MIMO)作為兩大主流技術亦備受關注。隨著網絡的升級,有源天線系統(AAS)和多輸入多輸出系統會越來越多,天線將朝著多頻段、多波數、多端口的方向發展,同時也意味著更多的機遇和挑戰。值得關注的是,有源天線系統本身功能繁多,性能優異卻復雜,成本一直居高不下,阻礙了其廣泛部署。對此,羅杰斯公司表示將致力于降低有源天線系統的成本,打破這個怪圈。
“近年來,視頻移動數據的大量消耗導致WIFI天線數據大幅增長,至2020年,IOT網絡將在全球得到更加廣泛的使用,并進一步推動天線無線網絡的應用。而其中超過70%的應用都將在室內發生,這些應用會帶來一定的影響。”羅杰斯高級業務發展經理Art Aguayo講到,“未來的室內WIFI將采用更多的小站或室內站,然后再做室外覆蓋。”如今,微蜂窩已被主要用于建筑物內解決手機信號差的問題,當5G數據時代來臨,現有手機基站之間的空白地帶將會部署數百個微蜂窩接入點,中國移動的基站布局就是個例子。
隨著越來越多MIMO天線的出現,人們對于低成本方案更加關注,玻纖布增強型的PTFE板材可謂首選。普遍采用多層板,且對功放結合及導熱性能有著更高要求的有源天線系統設計者則會熱衷于選取熱固型板材。而當室外WIFI逐漸被用于分流語音業務,兼具FR4基本性能和RF功能的板材需求量必將隨著水漲船高。
結語
下一代移動通訊技術5G正迎來爆發前夜,新的頻段也在不斷增加……不久的將來,物聯網和智能系統將推動更大的先進工程材料需求。羅杰斯作為全球高頻板材領域的領導者已蓄勢待發,借助多年的天線材料制造工藝和“軍轉民用”的先進技術優勢,帶來了更全面、更高性能的材料解決方案,邀您共拓未來通信領域,并在新的移動通訊時代搶先拿下商機!