77GHz雷達(dá)天線PCB板材選擇
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，77GHz微波雷達(dá)在市場上的應(yīng)用也逐漸多了起來，比如汽車防撞、無人機(jī)防撞、安防監(jiān)測等等。由于其頻率高，波長短，工作頻段寬的特點(diǎn)，相比24GHz雷達(dá)和其他頻率的類似產(chǎn)品，具有產(chǎn)品尺寸小，探測距離遠(yuǎn)、精度高等優(yōu)點(diǎn)，并且受天氣變化的影響也相對較小。也正是由于其波長短的特點(diǎn)，趨附效應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致雷達(dá)天線和微波射頻部分的PCB材料在選擇上需要有更多的注意事項(xiàng)。
通常來說，在商民用領(lǐng)域，一般會(huì)推薦國際著名的微波材料廠商ROGERS的RO3003PTFE 陶瓷作為77GHz雷達(dá)的PCB材料，主要是其具有良好的介電常數(shù)穩(wěn)定性、較小的插入損耗和板材的可加工性。在使用0.5盎司的電解銅箔，10Mil的介質(zhì)厚度，做出的50歐姆微帶線的等效介電常數(shù)為2.69，介電損耗為0.11 dB/cm，銅損為0.35dB/cm，總體損耗為0.46dB/cm。
在有些情況下，比如高增益天線的使用，產(chǎn)品的尺寸會(huì)比較大，研發(fā)人員會(huì)覺得這個(gè)損耗依然無法滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。這種情況下，依然推薦Rogers的RO3003PTFE 陶瓷作為PCB材料。但其所附銅箔建議采用“壓延銅”。相比較電解銅箔，其具有良好的更好的表面粗燥度，可以更好的降低銅損。以0.5盎司的銅箔為例，壓延銅相比電解銅，其表面粗燥度從1.8um（RMS）降低到了0.3um（RMS）。做出的50歐姆微帶線的等效介電常數(shù)為2.65，相對應(yīng)的銅損則從0.35dB/cm降低為0.13dB/cm，總體損耗從0.46dB/cm降低到0.24dB/cm。總體的數(shù)據(jù)對比見下表。采用微帶線模型如下圖。
以上數(shù)據(jù)由Rogers公司提供的軟件MWI2017計(jì)算所得，其考慮的還是相對理想的環(huán)境。和實(shí)際完成的線路板實(shí)際損耗相比，還存在一定的差異，主要是由于PCB板材加工工藝和精度的影響，如何減少這種影響，使其符合設(shè)計(jì)師的當(dāng)初預(yù)期，歡迎大家和我們一起討論。
