Vilka är skillnaderna mellan kopparplattstrukturen för glasfiberantenner och den högfrekventa PCB-strukturen när det gäller prestanda och applikationsscenarier?

I. Kärnprestationsskillnader

1. Signalöverföringseffektivitet och frekvensanpassningsbarhet

• Kopparplattstruktur

• Ledande fördel : använder ren koppar eller mässing med hög konduktivitet (upp till 58 × 10⁶ S/m), vilket resulterar i extremt låg ledande förlust (≤0,3dB/m). Det utmärker sig i  lågfrekventa band (≤300 MHz) -den fasta metallstrukturen upprätthåller stabilt signalstyrka, vilket gör den idealisk för långdistans (≥1 km) kommunikation, såsom 433MHz IoT-basstationstäckning.

• Högfrekvensbegränsning : Vid frekvenser ≥1 GHz minskar huddjupet för koppar med ökande frekvens (t.ex. 2,06 um vid 1 GHz), vilket ökande signalöverföringsförlust på metallytan. Detta leder till minskad förstärkningsstabilitet (fluktuationer upp till ± 0,5 dB), vilket gör det olämpligt för 5G, WiFi6 och andra högfrekventa scenarier.

• Högfrekventa PCB-struktur

• Högfrekventa anpassningsförmåga : förlitar sig på kopparfolie (18-35 um tjock) och lågförlustunderlag (t.ex. polytetrafluoroetylen med εR = 2,2-3,5 och tan 0,002), vilket effektivt undertrycker högfrekvens dielektrisk förlust. I  1-6 GHz-bandet är signalöverföringsförlust endast 0,5-1dB/m med förstärkningsfluktuationer ≤ ± 0,1dB, vilket säkerställer överlägsen prestanda konsistens i 5G millimetervåg- och WiFi6E-applikationer.

• Lågfrekvent brist : I lågfrekventa band (≤300 MHz) krävs längre kopparfoliemikrostriplinjer, vilket ökar PCB-storlek (20% större än ekvivalenta kopparplattstrukturer) och introducerar mer betydande dielektriska förlust av underlag, vilket resulterar i lägre överföringseffektivitet än kopparplattor.

2. Design flexibilitet och integrationsförmåga

• Kopparplattstruktur : Frekvensegenskaper bestäms helt av fysiska dimensioner (längd, böjvinkel). Justeringar kräver återskärning och svetsning, vilket leder till långa designcykler (2-4 veckor). Multibandintegration är utmanande (kräver staplade metallstrukturer, ökande volym med över 30%), vilket begränsar den till enfrekvens, fast appliceringsscenarier (t.ex. marina VHF-kommunikationsantenner).
• Högfrekventa PCB-struktur : Frekvensjustering uppnås genom flexibel kopparfolie-mönster (mikrostriplängd, patchform, spelautomat), vilket möjliggör multibandintegration (t.ex. 2,4 GHz+5GHz dubbla band på en enda PCB). Design iterationer är snabba (1-2 veckor), vilket gör den lämplig för högfrekventa enheter med flera lägen (t.ex. drone-telemetriantenner som kräver 2,4 GHz-kontroll och 5,8 GHz-videosignaler).

3. Miljöanpassningsbarhet och hållbarhet

• Mekanisk styrka : Kopparplattstrukturer erbjuder hög styvhet (motståndande 100n radiell kraft utan deformation) och utmärkt chock/vibrationsmotstånd. Men metallytor kräver antikorrosionsplätering (nickel eller krom); Skadad plätering kan leda till oxidation i miljöer med hög dumhet (minska förstärkningen med 1-2dB inom sex månader), vilket gör dem lämpliga för industriell utrustning och fordonsmonterade applikationer med starka vibrationer.
• Högfrekventa PCB-struktur : Beror på glasfiberkapslingar för skydd. Substrat är spröda, och kopparfolie kan delaminera under allvarlig vibration, vilket begränsar användningen i hög chockmiljöer. Emellertid är dess överlägsna tätning (inga exponerade lödfogar) och substratresistens mot syror, alkalier och saltspray livslängd med 3-5 år jämfört med kopparplattor i kust- eller fuktiga miljöer (t.ex. öbaserade 5G-basstationens antenner).

4. Volym- och massproduktionskostnad

• Volym : Kopparplattstrukturer är 1,5-2 gånger större än ekvivalenta högfrekventa PCB-strukturer (t.ex. 15 cm för 433MHz kopparplatta kontra 8 cm för PCB), som passar utrymmeskänsliga fasta installationer.
• Massproduktionseffektivitet : Tillverkning av kopparplattor beror på manuell böjning och svetsning, med en daglig utgång på ~ 1 000 enheter. Högfrekventa PCB, producerade via batchetsning, uppnår> 100 000 enheter/dag vid 70% av kostnaden för kopparplattor, vilket gör dem idealiska för konsumentelektronik som kräver storskalig produktion.

Ii. Typiska applikationsscenarier

Sammanfattning