隨著5G時代的迫近，中國移動已率先完成了5G技術(shù)研發(fā)試驗的第二階段測試。展望2020年，我們有理由期待5G技術(shù)的商用化。隨著這一新時代的到來，預(yù)計到2030年，5G將帶動國內(nèi)直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出高達(dá)6.3萬億，同時還將為社會創(chuàng)造約800萬個就業(yè)機(jī)會。

同時推動的是智能化進(jìn)程，物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，包括終端制造業(yè)的大規(guī)模繁衍。其中就包括陶瓷PCB產(chǎn)業(yè)。在5G時代下，信號基站將會變得更密集，數(shù)量達(dá)到4G的100倍，包括終端接收裝置的迭代升級同時帶來的一系列的軟硬件升級。5G就像是太陽系中的一只蝴蝶，刮了刮翅膀，地球潮汐不得不隨之改變。陶瓷PCB作為當(dāng)下或者近一世紀(jì)高頻介質(zhì)損耗[敏感詞]的電路板，成為5G的掌上明珠是必然的，發(fā)展空間之大毋容置疑。

目前GPS陶瓷天線業(yè)界最常用的有兩種，分別為偏心饋入式及中心饋入式陶瓷天線，這兩種形式的天線是以饋入點位置作區(qū)別，所謂的偏心饋入式天線其饋入點位置在陶瓷天線正中心偏一角的對角線上（如圖1所示），而中心饋入式天線其饋入位置并非在其正中心，它是在正中心往上移一點的位置（如圖2所示）。

圖1

圖2

因GPS衛(wèi)星所需的是發(fā)射天線為右旋圓極化（RHCP）天線，為使待接收的GPS裝置能夠順利接收衛(wèi)星訊號，因此在設(shè)計接收天線時會使用相同的右旋極化結(jié)構(gòu)來設(shè)計，如圖1.a、圖2.a皆為右旋極化結(jié)構(gòu)。左旋極化結(jié)構(gòu)如圖1.b、圖2.b所示。

圖3

此饋入方式其銀面為長寬等長的正方形，借由兩切角造成的互相垂直的兩模態(tài)（Da及Db）共振長度的細(xì)微差異（Da≠Db）所形成的圓極化輻射波，若Da＜Db此為右旋圓極化天線（RHCP），反之若Da＞Db此為左旋圓極化天線（LHCP）。

由于GPS天線接收的是右旋極化波（RHCP），故必須保證Da＜Db，一般的切角僅出現(xiàn)在左下和右上兩個對等切角，陶瓷天線微調(diào)的方式為削邊、開槽、調(diào)切角三種方式。

1、削邊微調(diào)方式

圖4

1.1削邊Cut-X

如圖4，切削Cut-X位置（削邊時需注意平整），在Smith Chart 上可看出其軌跡圖會以外圈為圓心，依順時針的方向旋轉(zhuǎn)偏向電容性阻抗，其中心頻率(fc)也會跟著變高。特別注意削邊時兩邊的Cut-X所切削的大小需盡量保持相同，否則會使得極化點兩瓣軌跡圖大小出現(xiàn)差異，視覺上會出現(xiàn)一大一小的情況。

圖5所示為切削Cut-X時，網(wǎng)絡(luò)分析儀圖形的走勢。

圖5

1.2削邊Cut-Y

如圖4，切削Cut-Y位置（削邊時需注意平整），在Smith Chart 上可看出其軌跡圖會以外圈為圓心，依逆時針的方向旋轉(zhuǎn)偏向電感性阻抗，另外切削靠近饋點的Cut-Y這一邊（圖4上半部分）會使得整個圖形變大，而切削遠(yuǎn)離饋點的Cut-Y這一邊（圖4下半部分）會使得整個圖形變小。注意調(diào)試此部分不會造成中心頻率（fc）的變化。

圖6所示為切削Cut-Y時，網(wǎng)絡(luò)分析儀圖形的走勢

圖6

2、開槽微調(diào)

圖7

2.1開槽Slot-X

切削Slot-X位置，在Smith Chart 上可看出其軌跡圖會以外圈為圓心，依逆時針的方向旋轉(zhuǎn)偏向電感性阻抗，且中心頻率（fc）也會隨著變低。

需要特別注意的是切削Slot-X位置，僅需切削一邊即可（切削上半部分就不切削下半部分），同時開槽深度越靠近饋點位置，頻率下降的幅度越大。

圖8所示為切削Slot-X時，網(wǎng)絡(luò)分析儀圖形的走勢。

圖8

2.2開槽Slot-Y

切削Slot-Y位置，在Smith Chart 上可看出其軌跡圖會以外圈為圓心，依順時針的方向旋轉(zhuǎn)偏向電容性阻抗。需要特別注意的是切削Slot-Y位置，原則上左右兩邊都開槽會對天線軸比影響較小，另外開槽深度越靠近饋點位置，圖形運動的幅度越大。

圖8所示為切削Slot-Y時，網(wǎng)絡(luò)分析儀圖形的走勢。

圖9

3、切角微調(diào)

圖10

3.1調(diào)試切角-A

如圖10，將A位置切角（切角時盡量保持切角的形狀為等腰三角形），因Da電流路徑變短了，相較于微調(diào)前的高頻模態(tài)（fH）會往高頻偏移，在低頻模態(tài)（fL）不變的情況下兩模態(tài)越來越分離。在Smith Chart上可以看出原本中心頻率的極化點的尖點會慢慢變大，最后形成小圈，并且切角的同時中心頻率（fc）也會跟著變高。

圖11所示為調(diào)試切角-A時，網(wǎng)絡(luò)分析儀圖形的走勢。

圖11

3.2調(diào)試切角-B

如圖10，將B位置切角（切角時盡量保持切角的形狀為等腰三角形），因Db電流路徑變短了，相較于微調(diào)前的低頻模態(tài)（fL）會往高頻偏移，在高頻模態(tài)（fH）不變的情況下兩模態(tài)越來越靠近。在Smith Chart上可以看出原本中心頻率的極化點的小圈會慢慢變小，最后形成尖點甚至消失，并且切角的同時中心頻率（fc）也會跟著變高。

圖11所示為調(diào)試切角-B時，網(wǎng)絡(luò)分析儀圖形的走勢。

圖12

需要注意的事項

a、微調(diào)時要注意，若發(fā)現(xiàn)所切割位置理論上的特性變化與網(wǎng)絡(luò)分析儀所呈現(xiàn)出來的特性相反，極有可能發(fā)生極化顛倒的情況。 

b、在把頻率調(diào)高時，先削切角-A位置，在削切角-B位置，如此反復(fù)微調(diào)到想要的頻率點。

c、在欲降低頻率時，先開槽Slot-Y位置，在開槽Slot-X位置，如此反復(fù)微調(diào)到想要的頻率點。

d、在使用電動刻刀雕刻天線時，需要注意雕刻干凈，切刻過的地方盡量不要有殘存銀層，切保證直線，最后需要用酒精清潔表面 。

圖13

此饋入方式是由兩互相垂直的模態(tài)（Lx與Ly）其共振長度的些微差異（Lx≠Ly）所形成的圓極化輻射波，若Lx＞Ly，此為右旋圓極化；反之則為左旋圓極化，因GPS天線設(shè)計需為RHCP，所以Lx＞Ly，另外需要特別注意的是圓極化中心頻率為Smith Chart兩模態(tài)所相交的尖點

微調(diào)的方式分別為削邊、挖槽及截角三種方式

1、削邊微調(diào)

圖14

① 將Cut-X位置削短（注意削邊時需要平整），因Lx較原來長度縮短，因此在Smith Chart上可看出原本中心頻率的小圈越來越小，漸漸變成尖點甚至尖點不見，同時削邊過程中中心頻率（fc）也會跟真變高。

② 將Cut-Y位置削短（注意削邊時需要平整），因Ly較原來長度縮短，因此在Smith Chart上可看出原本中心頻率的尖點越來越大，漸漸變成小圈，同時削邊過程中中心頻率（fc）也會跟真變高。

2、挖槽微調(diào)

圖15

① 挖槽Slot-X

切削slot-x位置使其形成一條槽，電流走向路徑由原來的紅色虛線變成綠色虛線走向，因此Lx的電流路徑邊長了，從Smith Chart上看原本中心頻率的尖點越來越大，漸漸變成小圈乃至大圈，同時挖槽的同時中心頻率（fc）也跟著變低。

② 挖槽Slot-Y 

切削slot-x位置使其形成一條槽，電流走向路徑由原來的紅色虛線變成綠色虛線走向，因此Ly的電流路徑邊長了，從Smith Chart上看原本中心頻率的尖點越來越小，逐步消失，同時挖槽的同時中心頻率（fc）也跟著變低。

3、截角微調(diào)

① 截角-A

將A位置截角（截角時盡量保持形狀為等腰三角形），在Smith Chart上可看其軌跡會以外圈中心為圓心，依照順時針方向轉(zhuǎn)動，同時截角會使得中心頻率（fc）稍稍變高，特別注意在截角時同一組截角的大小盡量保持一致。

② 截角-B

將B位置截角（截角時盡量保持形狀為等腰三角形），在Smith Chart上可看其軌跡會以外圈中心為圓心，依照逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時截角會使得中心頻率（fc）稍稍變高，特別注意在截角時同一組截角的大小盡量保持一致。

需要注意的事項

a、微調(diào)時要注意，若發(fā)現(xiàn)所切割位置理論上的特性變化與網(wǎng)絡(luò)分析儀所呈現(xiàn)出來的特性相反，極有可能發(fā)生極化顛倒的情況。 

b、在把頻率調(diào)高時，先削切角-A位置，在削切角-B位置，如此反復(fù)微調(diào)到想要的頻率點。

c、在欲降低頻率時，先開槽Slot-Y位置，在開槽Slot-X位置，如此反復(fù)微調(diào)到想要的頻率點。

d、在使用電動刻刀雕刻天線時，需要注意雕刻干凈，切刻過的地方盡量不要有殘存銀層，切保證直線，最后需要用酒精清潔表面。

免責(zé)聲明：本文采摘自RF星友十日談，本文僅代表作者個人觀點，不代表金航標(biāo)及行業(yè)觀點，只為轉(zhuǎn)載與分享，支持保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，轉(zhuǎn)載請注明原出處及作者，如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。