有各种基于PCB的天线结构在微波频率下使用，还有一些在更高频率下使用。 常见的PCB天线结构是微带贴片天线。 微带结构是具有信号平面和接地平面的双层铜电路，但是更常见的是在多层电路的外层使用这种类型的电路。

用于微带贴片天线的铜或贴片的尺寸与波长的一部分有关，通常为1/2波长。 贴片会辐射（发射）或对与1/2波长电路特征尺寸相关的特定频率的接收能量非常敏感。 波长和频率与电路材料的介电常数（Dk）相关联。 参考设计是，较高的频率意味着为较短的波长和较小的贴片。 此外，使用具有较高Dk的电路材料也将减小波长并意味着更小的贴片。一般说法是，用于基于PCB的天线应用的电路材料通常具有较低的Dk，Dk值通常在3-4的范围内。

另外，具有较高Dk的电路材料将导致电场在电路的信号平面和接地平面之间更集中。 电场集中会减少辐射能量，因此，有天线辐射元件的PCB通常使用具有相对较低Dk值的材料。 使用PCB技术的天线设计的另一个常见属性是使用较厚的层压板。 较厚的微带电路能够更好地辐射能量，微带贴片天线设计使用更厚的材料（30密耳或更厚）也是很常见的。

与大多数工程问题一样，天线设计也是需要权衡的。 较厚的电路材料与低Dk的组合对于天线辐射是有利的，但对于馈线属性则不然。 馈线通常是50欧姆的传输线，其向天线电路的辐射元件发送能量，并从天线电路的辐射元件获取能量。 使用厚材料的微带传输线可能会由于在信号平面和接地平面之间或在信号导体本身的宽度上产生的自然谐振而限制RF性能。这些谐振可能会干扰馈线传送到辐射元件的能量的清晰度。如果能量不能清晰地传输到辐射元件上，则有可能传输的能量减少或者接收到的能量被改

变。多层天线PCB有埋入的馈线，并且通常是带状线结构。这种类型的馈线的好处在于能够在电路中干净地转换能量，然后使用电镀通孔传输到PCB外层的辐射元件上。

被动互调（PIM）干扰对于一些基于PCB的天线来说是会造成问题的。在使用基于PCB的天线的情况下，PIM是潜在类型的干扰，其会影响距离接近并且频率不同的天线。基本上，一个音调（或频率）可以与另一音调混合创造出新的音调。创造出的新的音调的频率可能会干扰天线系统之一的接收端。 PIM对于用于蜂窝电话技术的基站天线中使用的PCB天线来说通常是会造成问题的。PIM只需要极低程度的能量就会在这些技术中造成问题。 PIM的可接受水平还存在争议；然而，它主要是由于系统的灵敏度造成的，并且目前认为-150dBc的PIM水平是良好的。负数越大越好，其中-160 dBc被认为是非常好的PIM性能。 dBc的单位是与载波信号（c）功率相关的功率电平（dB）。如果测量到的PIM功率为-110 dBm，载波功率电平为40 dBm，则执行减法，以dBc为单位的PIM值为-150 dBc。这是一个非常小的数字，在十进制形式中，-150 dBc等于0.000000000000150。

测量电路的PIM性能的一些困难之处包括其极低的功率水平和找到足够精确的测量设备。 此外，当进行电路性能评估时，这些极低功率的数据对可能影响结果的许多变量敏感。 PIM测试很难正确完成，当考虑到所有可能的变量时。 在Rogers，我们已经对天线级高频电路材料进行了大约15年的PIM测试，并使我们能够制造出始终如一的具有良好PIM性能的材料。 对于有特殊要求的应用，PCB设计者在PIM敏感应用中考虑使用哪种电路材料时，应咨询其材料供应商。

John Coonrod是Rogers Corporation的技术营销经理。 要联系Coonrod，请点击这里。