Apakah perbezaan antara struktur plat tembaga antena gentian kaca dan struktur PCB frekuensi tinggi dari segi prestasi dan senario aplikasi?

I. Perbezaan prestasi teras

1. Kecekapan penghantaran isyarat dan kebolehsuaian kekerapan

• Struktur plat tembaga

• Kelebihan konduktif : Menggunakan tembaga atau tembaga tulen dengan kekonduksian yang tinggi (sehingga 58 × 10 × s/m), mengakibatkan kerugian konduktif yang sangat rendah (≤0.3db/m). Ia unggul dalam  jalur frekuensi rendah (≤300MHz) -struktur logam pepejal dengan stabil mengekalkan kekuatan isyarat, menjadikannya sesuai untuk komunikasi jarak jauh (≥1km), seperti liputan stesen pangkalan IoT 433MHz.

• Batasan frekuensi tinggi : Pada frekuensi ≥1GHz, kedalaman kulit tembaga berkurangan dengan peningkatan kekerapan (misalnya, 2.06μm pada 1GHz), meningkatkan kehilangan penularan isyarat pada permukaan logam. Ini membawa kepada kestabilan keuntungan yang dikurangkan (turun naik sehingga ± 0.5dB), menjadikannya tidak sesuai untuk 5G, WiFi6, dan senario frekuensi tinggi yang lain.

• Struktur PCB frekuensi tinggi

• Kesesuaian frekuensi tinggi : bergantung pada foil tembaga (tebal 18-35μm) dan substrat rendah (misalnya, polytetrafluoroethylene dengan εR = 2.2-3.5 dan tanΔ≤0.002), dengan berkesan menekan kehilangan dielektrik frekuensi tinggi. Dalam  jalur 1-6GHz , kehilangan penghantaran isyarat hanya 0.5-1DB/m dengan turun naik keuntungan ≤ ± 0.1dB, memastikan konsistensi prestasi unggul dalam aplikasi 5g milimeter gelombang dan wifi6e.

• Kekurangan frekuensi rendah : Dalam jalur frekuensi rendah (≤300MHz), garis mikrostrip foil tembaga yang lebih lama diperlukan, meningkatkan saiz PCB (20% lebih besar daripada struktur plat tembaga bersamaan) dan memperkenalkan kehilangan dielektrik substrat yang lebih signifikan, mengakibatkan kecekapan penghantaran yang lebih rendah daripada plat tembaga.

2. Reka bentuk fleksibiliti dan keupayaan integrasi

• Struktur plat tembaga : Ciri -ciri kekerapan sepenuhnya ditentukan oleh dimensi fizikal (panjang, sudut lenturan). Pelarasan memerlukan pemotongan semula dan kimpalan, yang membawa kepada kitaran reka bentuk yang panjang (2-4 minggu). Integrasi multi-band adalah mencabar (memerlukan struktur logam yang disusun, meningkatkan jumlah lebih dari 30%), mengehadkannya kepada frekuensi tunggal, senario aplikasi tetap (misalnya, antena komunikasi VHF marin).
• Struktur PCB frekuensi tinggi : Penalaan kekerapan dicapai melalui corak foil tembaga fleksibel (panjang mikrostrip, bentuk patch, reka bentuk slot), yang membolehkan integrasi multi-band (misalnya, 2.4GHz+5GHz dual band pada PCB tunggal). Penyebaran reka bentuk adalah cepat (1-2 minggu), menjadikannya sesuai untuk frekuensi tinggi, peranti multi-mod (contohnya, antena telemetri drone yang memerlukan kawalan 2.4GHz dan isyarat video 5.8GHz).

3. Kesesuaian dan ketahanan alam sekitar

• Kekuatan mekanikal : Struktur plat tembaga menawarkan ketegaran yang tinggi (menahan daya radial 100n tanpa ubah bentuk) dan rintangan kejutan/getaran yang sangat baik. Walau bagaimanapun, permukaan logam memerlukan penyaduran anti-karat (nikel atau krom); Penyaduran yang rosak boleh menyebabkan pengoksidaan dalam persekitaran kelembapan tinggi (mengurangkan keuntungan sebanyak 1-2dB dalam tempoh enam bulan), menjadikannya sesuai untuk peralatan perindustrian dan aplikasi yang dipasang dengan kenderaan dengan getaran yang kukuh.
• Struktur PCB frekuensi tinggi : bergantung pada kandang gentian kaca untuk perlindungan. Substrat rapuh, dan foil tembaga boleh dibuang di bawah getaran yang teruk, mengehadkan penggunaan dalam persekitaran kejutan tinggi. Walau bagaimanapun, pengedap unggulnya (tiada sendi solder terdedah) dan rintangan substrat terhadap asid, alkali, dan semburan garam memanjangkan hayat perkhidmatan sebanyak 3-5 tahun berbanding dengan plat tembaga di persekitaran pantai atau lembap (contohnya, antena stesen pangkalan 5G berasaskan pulau).

4. Kos Pengeluaran Jumlah dan Massa

• Jilid : Struktur plat tembaga adalah 1.5-2 kali lebih besar daripada struktur PCB frekuensi tinggi bersamaan (contohnya, 15cm untuk plat tembaga 433MHz vs 8cm untuk PCB), sesuai dengan pemasangan tetap tidak sensitif ruang.
• Kecekapan pengeluaran besar -besaran : Fabrikasi plat tembaga bergantung kepada lenturan dan kimpalan manual, dengan output harian ~ 1,000 unit. PCB frekuensi tinggi, yang dihasilkan melalui etsa batch, mencapai> 100,000 unit/hari pada 70% daripada kos plat tembaga, menjadikannya ideal untuk elektronik pengguna yang memerlukan pengeluaran berskala besar.

Ii. Senario aplikasi biasa

Ringkasan