雖然天線具有不同的形狀和尺度，但PCB天線方法仍能夠在較大程度減小尺度的狀況下保持功用不發(fā)作改變。當(dāng)然，天線(包含根據(jù)PCB的天線)必須在規(guī)劃和加工時(shí)確保其具有最小的PIM目標(biāo)，才能在現(xiàn)在擁擠的信號(hào)環(huán)境中發(fā)揮其最佳功用。具有良好PIM特性的電路板資料，可認(rèn)為現(xiàn)代無(wú)線通信體系PCB天線所需的低互調(diào)特性供給保證。

關(guān)于PCB天線，雖然低PIM目標(biāo)首要與天線規(guī)劃相關(guān)，但電路板資料對(duì)PCB天線的全體PIM性也有很大影響，所以低PIM天線也需求考慮怎樣挑選RF/微波電路資料。

PIM是一種非線性的類二極管效應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)混合時(shí)(例如來(lái)自不同的發(fā)射機(jī))，就會(huì)發(fā)生不必要的諧波信號(hào)。當(dāng)這些額外發(fā)生的諧波信號(hào)具有足夠高的電平，并且落在接納機(jī)的可接納頻率范圍內(nèi)時(shí)，那么，就或許會(huì)引起問(wèn)題，攪擾接納機(jī)帶內(nèi)信號(hào)的接納正常。雖然PIM不會(huì)對(duì)每一種應(yīng)用都發(fā)生影響，但卻或許攪擾無(wú)線通信體系的正常工作，特別是在其試圖接納較低電平信號(hào)時(shí)。

PIM能夠發(fā)作在任何兩種不同金屬的連接點(diǎn)或接口處，例如連接器和電纜組件的連接處，天線和天線饋源的連接處。接觸不良的連接器，內(nèi)部生銹或氧化的連接器也或許會(huì)導(dǎo)致PIM。PCB資料也或許是PIM的來(lái)源，它或許來(lái)自于資料本身，也或許來(lái)自饋電點(diǎn)。因此，通過(guò)了解不同的電路板資料的參數(shù)與PIM之間的聯(lián)系，將有助于挑選適宜的資料，而不至于形成PCB天線的PIM功用問(wèn)題。

PCB天線

以PCB方法規(guī)劃的高頻天線能夠有多種不同結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)略的偶極子，到根據(jù)環(huán)形諧振腔和羅特曼透鏡的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。其間一種比較受歡迎的PCB天線就是微帶貼片天線，它能夠在給定的頻率范圍內(nèi)規(guī)劃出簡(jiǎn)略緊湊的天線構(gòu)結(jié)(如圖1)。許多產(chǎn)品利用多個(gè)PCB貼片天線或諧振結(jié)構(gòu)，來(lái)完成波束成形網(wǎng)絡(luò)(BFN)或相控陣天線，并通過(guò)電調(diào)方法來(lái)控制雷達(dá)或通信體系中PCB天線的振幅，相位和方向。

在毫米波頻率下，緊湊型的微帶PCB天線也越來(lái)越遭到重視。例如用于轎車電子安全體系的77GHz高檔駕馭輔助體系(ADAS)，就以這種天線完成盲點(diǎn)檢測(cè)，主動(dòng)制動(dòng)體系和防碰撞等功用。由于這種體系的信號(hào)功率較低，ADAS接納機(jī)就必須依托其高靈敏度，可靠地檢測(cè)從行人和其他車輛等目標(biāo)反射的雷達(dá)回波。

圖1：微帶貼片天線結(jié)構(gòu)是大型天線陣列的根本組成。

電路層壓板的介電常數(shù)(Dk)是許多工程師在規(guī)劃微帶貼片天線時(shí)首先要考慮的要素。電路板資料的Dk值對(duì)電路尺度的影響，在表1中的四個(gè)例子中有具體的描繪，結(jié)果顯現(xiàn)對(duì)給定頻率的微帶貼片天線，貼片尺度跟著Dk值的添加而縮小。

該表是通過(guò)MWI-2017軟件核算完成， 表中微帶貼片天線的尺度，如長(zhǎng)度(L)和寬度(W)，能夠利用以下的簡(jiǎn)略方程核算得到：

W=(c/2fr)[2/(Dkeff +1)]0.5

L=λ/[2(Dkeff)0.5] - 2ΔL

其間：

Dkeff=微帶電路的有效介電常數(shù);

λ=根據(jù)微帶電路的波長(zhǎng);

fr=貼片輻射元件的諧振頻率;

c=自由空間中的光速;

ΔL=由于邊際場(chǎng)引起的貼片延伸長(zhǎng)度。

微帶貼片天線單元在發(fā)射時(shí)將電磁能量輻射到自由空間，在接納時(shí)將電磁能量傳輸?shù)竭B接的電路上(例如，接納器)。但貼片PCB天線的一個(gè)重要組成單元，饋線構(gòu)成了另一個(gè)重要部分。饋線在微帶電路和輻射貼片之間，起到傳輸和接納電磁能量的橋梁作用。理想狀況下，貼片應(yīng)呈現(xiàn)高輻射，而饋線應(yīng)呈現(xiàn)低輻射，然后完成能量從電路到貼片的有效傳遞。

圖2展示了可用于微帶貼片天線的四種不同饋線方法，分別為：松耦合饋電，底層饋電(常用于多層電路中，饋線在貼片下方)，緊耦合饋電，以及四分之一波長(zhǎng)(λ/ 4)阻抗變換器饋電。這幾種饋電方法，饋線的復(fù)雜性和用途均不相同。例如，關(guān)于底層饋電的狀況，規(guī)劃者能夠通過(guò)挑選外層運(yùn)用最好的電路板資料以獲得最佳的輻射，也能夠挑選不同的內(nèi)層電路板資料，來(lái)下降饋線的輻射和插入損耗。

圖2：四種用于微帶貼片單位不同的饋線：(a)松耦合饋電、(b)底層饋電、(c)緊耦合饋電、(d)四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器饋電

對(duì)天線來(lái)講，較厚的電路板資料更簡(jiǎn)略向外輻射能量。一般來(lái)說(shuō)，規(guī)劃比如微帶貼片之類的天線輻射單元，應(yīng)該挑選相對(duì)較厚并且具有較低Dk值(例如2.2至3.5)的電路板資料。雖然更高Dk值的資料輻射效率較低，運(yùn)用較高Dk值的電路板資料來(lái)規(guī)劃PCB天線更具挑戰(zhàn)性。但當(dāng)需求規(guī)劃更小的貼片天線時(shí)，仍可通過(guò)優(yōu)化規(guī)劃而運(yùn)用更高Dk值的電路板資料。

PIM戰(zhàn)略

PIM較高的天線或許會(huì)導(dǎo)致無(wú)線通信體系中(如4G LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的分布式天線體系)數(shù)據(jù)的丟掉。而關(guān)于新興的5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，雖然其頻率較高，實(shí)踐也是如此。

關(guān)于收發(fā)體系中的兩個(gè)帶內(nèi)載波信號(hào)頻率f1和f2，PIM就是nf1-mf2和nf2-mf1的混合產(chǎn)品，其間n和m是整數(shù)。這種衍生的PIM諧波能夠按必定規(guī)矩進(jìn)行分類，其順序由m和n之和確認(rèn)，例如2f1-f2和2f2-f1(如圖3)的三階重量。三階交調(diào)重量值得重視，由于它們離載波信號(hào)最近然后或許落在接納機(jī)的頻帶內(nèi)，并且，假如重量具有較高功率，就或許會(huì)形成接納機(jī)發(fā)作堵塞。