В области электромагнитного излучения часто путают радиочастотные и микроволновые антенны, но на самом деле между ними есть фундаментальные различия. В данной статье представлен профессиональный анализ по трём направлениям: определение частотного диапазона, принцип конструкции и производственный процесс, особенно в сочетании с такими ключевыми технологиями, каквакуумная пайка.
РФ МИСОВакуумная паяльная печь
1. Диапазон частот и физические характеристики
Радиочастотная антенна:
Рабочий диапазон частот составляет 300 кГц - 300 ГГц, охватывая средневолновое вещание (535-1605 кГц) и миллиметровые волны (30-300 ГГц), но основные приложения сосредоточены в диапазоне < 6 ГГц (например, 4G LTE, Wi-Fi 6). Длина волны больше (от сантиметра до метра), конструкция в основном представляет собой дипольную и штыревую антенну, а чувствительность к отклонениям низкая (допустимо отклонение ±1% длины волны).
Микроволновая антенна:
В частности, диапазон частот 1–300 ГГц (от СВЧ до миллиметровых волн), типичные диапазоны частот для применения, такие как X-диапазон (8–12 ГГц) и Ka-диапазон (26,5–40 ГГц). Требования к коротким волнам (миллиметровый уровень):
✅ Точность обработки на субмиллиметровом уровне (допуск ≤±0,01λ)
✅ Строгий контроль шероховатости поверхности (< 3 мкм Ra)
✅ Диэлектрическая подложка с низкими потерями (ε r ≤2,2, tanδ ≤0,001)
2. Водораздел производственных технологий
Эффективность микроволновых антенн во многом зависит от передовых технологий производства:
| Технология | РЧ-антенна | Микроволновая антенна |
| Технология подключения | Пайка/Винтовое крепление | Вакуумная пайка |
| Типичные поставщики | Завод общей электроники | Компании по пайке, такие как Solar Atmospheres |
| Требования к сварке | Проводящее соединение | Нулевое проникновение кислорода, реорганизация зернистой структуры |
| Ключевые показатели | Сопротивление открытого канала <50 мОм | Соответствие коэффициента теплового расширения (ΔCTE<1ppm/℃) |
Основное значение вакуумной пайки в микроволновых антеннах:
1. Соединение без окисления: пайка в вакуумной среде 10-5 Торр для предотвращения окисления сплавов Cu/Al и поддержания проводимости >98% IACS
2. Устранение термических напряжений: градиентный нагрев выше ликвидуса припоя (например, сплав BAISi-4, ликвидус 575 ℃) для устранения микротрещин
3. Контроль деформации: общая деформация <0,1 мм/м для обеспечения постоянства фазы миллиметровых волн.
3. Сравнение электрических характеристик и вариантов применения
Характеристики излучения:
1.Радиочастотная антенна: в основном всенаправленное излучение, усиление ≤10 дБи
2.Микроволновая антенна: остронаправленная (ширина луча 1°–10°), усиление 15–50 дБи
Типичные области применения:
| РЧ-антенна | Микроволновая антенна |
| FM-радиовышка | Компоненты приемо-передающей аппаратуры фазированной антенной решетки |
| Датчики Интернета вещей | Спутниковая связь |
| RFID-метки | 5G mmWave AAU |
4. Различия в проверке тестов
Радиочастотная антенна:
- Фокус: согласование импеданса (КСВН < 2,0)
- Метод: частотная развертка векторного цепного анализатора
Микроволновая антенна:
- Фокус: Диаграмма направленности/фазовая последовательность
- Метод: сканирование ближнего поля (точность λ/50), компактный полевой тест
Вывод: радиочастотные антенны являются краеугольным камнем беспроводной связи, в то время как микроволновые антенны — ядро высокочастотных и высокоточных систем. Водораздел между ними заключается в следующем:
1. Увеличение частоты приводит к сокращению длины волны, вызывая смену парадигмы в дизайне.
2. Изменение процесса производства: для обеспечения производительности микроволновых антенн используются передовые технологии, такие как вакуумная пайка.
3. Сложность тестов растет экспоненциально
Решения для вакуумной пайки, предлагаемые такими профессиональными компаниями, как Solar Atmospheres, стали ключевой гарантией надежности систем миллиметровых волн. По мере расширения 6G до терагерцового диапазона частот ценность этого процесса будет возрастать.
Более подробную информацию об антеннах можно найти на сайте:
Время публикации: 30 мая 2025 г.
