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高頻微波技術

高頻微波技術 - 多波段天線低PIM高頻材料及寬頻電橋的選擇

高頻微波技術

高頻微波技術 - 多波段天線低PIM高頻材料及寬頻電橋的選擇

多波段天線低PIM高頻材料及寬頻電橋的選擇
2024-02-17
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Author:愛彼電路      分享文章

伴隨著4G/5G移動通信的發展,天線工作頻段越來越廣,多波段天線以其集成性及小體積成為現實的選擇。


但是多波段必然要考慮PIM的影響。 因為PIM會對多載波發射和接收訊號的單天線系統產生影響。 系統輸入輸出的輕微非線性將產生額外的低功率的帶內訊號,導致系統的雜訊基底的新增,降低系統性能。


在理想線性多載波頻率系統中,儘管功率值會發生“線性失真”(衰减),但不會生成新的頻率成分。 然而,當系統表現出非線性時,例如功率放大器接近飽和功率值時,就將產生輸入載波頻率線性組合的新的頻率成分。 

其三階產物包括3f1,3f2,2f1+f2,2f1-f2,2f2+f1和2f2-f1。 部分三階產物距離工作頻帶也很遠,但部分(2f1-f2和2f2-f1)則落在工作頻帶內影響系統通信效能。 部分高奇數階PIM產物(如5階,7階,9階等)也都落在工作頻帶內,但其功率值遠低於3階產物而通常不予考慮。


PIM的减小通常與包括蜂窩基站在內的各類無線基站的天線相關。 而天線PIM的降低從PCB(印刷電路板)開始,通過仔細選用資料、加工管道和先進測試來獲得低PIM效能。 良好的設計以及對PCB電路板特性的正確理解、控制和監測能實現系統良好的PIM特性。

ROGERS公司的RO4730及RO4725系列

ROGERS公司的RO4730及RO4725系列

ROGERS公司的RO4730及RO4725系列就是天線低PIM層壓板優選,另外羅傑斯也提供一些PIM稍低的板材,但性價比更高的如RO4533


對於多層電路板應用,RO4450是非常好的電路板材料,與ROGERS的RO4000系列的DK值接近,很好的滿足RO4000系列天線的多層電路板板壓合需求。 以上這些產品都是化合物與陶瓷結構,加工方便,工藝相容FR4。


當然對於一些PIM沒有要求的場合,有性價比更高的Kappa 438供選擇。 該板材DK值4.38,Df0.005,一致性和穩定性遠優於FR-4,是小天線的理想之選。


多波段天線中,EMC公司的電橋HPD2TF及WH1727F,以其寬頻段特性,成為優選。 其中WH1727F則覆蓋1.7-2.7G,HPD2TF覆蓋0.7-1G,隔離度大於27dB,插損小於0.15,兩埠相位平衡小於2度,非常具有競爭力。