微波传输天线技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

微波天线技术是制约雷达、测量控制技术发展的瓶颈。与其他电子产品不同的是，微波天线的电气性能和整机功能，主要靠馈源网络的结构保证，因此，馈源网络的设计及工艺制造是天线产品制造的关键技术。

“九五”期间，为解决高精度微波天线设备的配套能力，针对天伺馈关键零部件研制周期长、加工手段落后和现代化生产管理条件差的问题，在有关部门的支持下，由国家重点投资并依托于中国电子科技集团公司第三十九 研究 所，开展了“天线系统关键零件柔性设计制造中心(简称柔性中心)”的科研建设工作。该柔性中心以大中型天线系统为对象，重点围绕天线馈源、精密传动箱、天线成形模具等3个系列4种类型关键零件的研制生产建立设计制造一体化系统。目前，该项目已经建成投产。

通过柔性中心科研建设，使在大型天线系统研制中的计算机应用能力和工艺加工水平达到国内领先、国际九十年代初水平，为重点研制任务的完成提供有力的保障。
 

第二节 产品工艺特点或流程

馈源网络的设计及工艺制造是天线产品制造的关键技术，馈源的制作流程是：

馈源是通过拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的，型号规格越复杂，重复性越高。

1、拉制

在金属压力加工中，在外力作用下使金属强行通过模具（压轮）,金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。

拉制工艺分：单丝拉制和绞制拉制。

2、绞制

为了提高馈线的柔软度、整体度，让2根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制。

绞制工艺分：导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。

3、包覆

根据对馈线不同的性能要求，采用专用的设备在导体的外面包覆不同的材料。包覆工艺分：

1）挤包：橡胶、塑料、铅、铝等材料。

2）纵包：橡皮、皱纹铝带材料。

3）绕包：带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等，线状的棉纱、丝等纤维材料。

4）浸涂：绝缘漆、沥青等。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

微波传播天线是天线的一种，天线近年来国内外的技术发展趋势是：

近年来无线技术的应用愈来愈广，过去各式各样的实际接线也都期望透过无线而获得去线化，使得天线必须依据各种场合需求而有更合适的变化提升。

1、智能型天线

智能型天线有别于过去多半用单一天线进行收发，而是同时动用多组天线来强化收发效果。智能型天线的第一个好处是拓增频宽，除了简单的增组增通量外，事实上多组天线也可以实现更多以往单组天线所办不到的收发特性，以接收而言，多组天线同时接收，由于各天线有其方位差别，所接收到的信号也不尽相同，然而利用不同天线接收相同信号的些微差异，这个差异透过更后端的数字信号处理器进行比对、 分析 ，如此原本对单组天线而言已经微弱（在传送路径中已经反射、散射性地减弱）到不能辨识的信号，也可透过这种多组接收比对使信号仍有机会再现，进而强化信号的接收性。

此外，智能型天线也可以先向远处的收发端进行一个发波，之后接收发波反射的回应时间而得知受服务端的远近距离，得知距离后便可以依据远近的不同而发送不同功率的传输，更进一步的，智能型天线也因为天线数的增加而可以有方位性的应用。

2、微型天线：平板、槽孔

智能型天线是编码、调变、演算层面的信号技术，而另一个天线技术趋势是微型化，也称微型天线或微带天线，这是为了更合乎手持、掌上装置应用需求而有的新趋势。微型天线多半为平板型（Planar）设计，或同时用上多片平板的阵列平板（Array Planar）型，此外也有采行槽孔（Slot）型等设计。

事实上微型天线依然是传统偶极天线，只是为了缩小体积而特别改变外貌，例如变化成圆形、椭圆形、环形、矩形、三角形等，以此让天线更短小轻薄，而天线背后的基板（Substrate）则多是使用FR4的玻璃纤维印刷电路板（PCB），以此能更符合电子应用产品的一体性设计。此也称为印刷式天线（Printed Antenna），印刷式天线可以是单偶、双偶、折偶等多种形式。

另外，不与应用电路一体成形，而采用额外附加的微型天线也有贴片式的天线、表面黏着的天线，或者是螺旋状天线。值得留意的是，内嵌作法中近年来愈来愈流行用平面倒Ｆ型天线，此种天线具有短路结构，可以让天线的谐振长度从12缩减到近14，如此可以使天线进一步缩小。

3、其他技术趋势

除了智能化、微型化设计外，其他的天线设计趋势包括让多个频率波段共用同一组天线、使用更具可弯曲性的的材质，好搭配今日讲究穿戴式、可弯曲式的电子设计、显示器设计。

此外，随着新版的Bluetooth与Wireless USB等无线通信都采用超宽频ＵＷＢ技术后，超宽频所用的天线也逐渐受到重视，超宽频的特性是通跨极大的频率波段带，但功率却相当，类似更偏执的展频作法。目前超宽频用的天线多采行单极设计（也别于偶极），更进一步的区分还有梯状、Ｕ状、单极三分馈式、波段槽刻单极式等。另外也有晶片型态的天线，例如积层陶瓷晶片型或平面金属板晶片型等，未来发展皆值得关注。

 

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