俗話說巧婦難為無米之炊，材料就是天線產(chǎn)品的根本。任何天線的設(shè)計(jì)都不能脫離材料而獨(dú)立存在，同樣的設(shè)計(jì)原理，依托于不同的材料，也會(huì)有很大的區(qū)別。今天，我們就來說說導(dǎo)航天線設(shè)計(jì)中常用的材料。

A、陶瓷材料

a1、陶瓷作為天線材料具有損耗低、介電常數(shù)穩(wěn)定、一致性好、易于批量生產(chǎn)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是易脆，高沖擊使用環(huán)境下可能會(huì)裂，密度較高，質(zhì)量較重，做不到介電常數(shù)2~3的低介電常數(shù)。除了某些特殊場合使用受到限制，陶瓷仍是目前導(dǎo)航天線領(lǐng)域應(yīng)用范圍最廣的材料。

a2、陶瓷作為天線材料一般包括陶瓷基體和金屬涂層兩部分。先說陶瓷基體，簡單的說其生產(chǎn)過程會(huì)經(jīng)過粉料打磨、添加微量元素混合、磨具沖壓成型、燒結(jié)結(jié)晶等過程。陶瓷作為無機(jī)分子材料在燒結(jié)時(shí)需要高達(dá)幾百度的溫度，燒結(jié)完成的陶瓷材料具有硬度高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)。同時(shí)陶瓷天線具有很寬的耐溫范圍，這是其他材料不具備的特點(diǎn)。

a3、只有基體還構(gòu)不成天線，需要在基體表面印刷上金屬涂層，該涂層的材料一般是銀層，此處的銀開始是以銀漿的狀態(tài)呈現(xiàn)，將具有細(xì)孔的鋼網(wǎng)或者絲網(wǎng)平整的壓在需要附著金屬的陶瓷表面，將銀漿均勻地印刷在鋼網(wǎng)上，銀漿透過網(wǎng)孔沉在陶瓷表面，刷好銀漿之后的陶瓷需要再次高溫?zé)Y(jié)使低溫的銀漿變成固化的銀層附著在陶瓷表面。而陶瓷天線的設(shè)計(jì)和調(diào)試一般都是針對表面銀層的形狀來展開的。

a4、因?yàn)樘炀€的尺寸與其材料基體的介電常數(shù)成負(fù)相關(guān)的關(guān)系，為了把天線做小，需要更高介電常數(shù)的材料，而陶瓷可以把介電常數(shù)做到100以上，這是其他材料做不到的，因此很多超小型化的導(dǎo)航天線都是用高介電常數(shù)的陶瓷來設(shè)計(jì)。

B、高頻板材

b1、高頻板材的種類很多，比如用多層玻纖壓合而成的聚四氟乙烯板材，用有機(jī)高分子材料和陶瓷粉料混合而成的高頻微波板等，為了方便我們在這里統(tǒng)一將他們歸類成高頻板材。好的高頻板材具有損耗低，介電常數(shù)穩(wěn)定，低色散，特性隨頻率及環(huán)境變化小，材料厚度公差小、熱性能穩(wěn)定、吸水率低、銅箔附著力強(qiáng)、可靠性好等特點(diǎn)。這類材料介電常數(shù)一般在2~20之間，與陶瓷材料相比價(jià)格較高，但加工性更好。

b2、高頻板材介電常數(shù)的穩(wěn)定性和均勻性是個(gè)很大的挑戰(zhàn)，將有機(jī)高分子和無機(jī)陶瓷粉均勻混合的難度相當(dāng)于將水和油均勻混合，這一點(diǎn)上目前進(jìn)口材料還是比國產(chǎn)的做得更好，當(dāng)然進(jìn)口材料的價(jià)格也會(huì)貴很多，進(jìn)口材料購買周期長也給使用帶來很大不便，而且某些高性能的高頻板材還是禁止進(jìn)口的，所以國內(nèi)發(fā)展自己的高頻板材技術(shù)還是很有必要的，也是很有前景的。

C、塑料材料

c1、這里說的塑料指功能塑料，具有穩(wěn)定的電性能，與其他材料相比，用塑料做天線介質(zhì)基板最大的優(yōu)點(diǎn)是其質(zhì)量輕、批量生產(chǎn)效率高、成本低。但它也具有一般塑料存在的耐熱性較差的缺點(diǎn)，因此需要做一定的改性來提高材料的耐焊接特性。

c2、塑料一般分為熱固型和熱塑型工藝，通過將塑料原始顆粒通過高溫融化，然后注塑，或者高壓等方式成型。塑料的金屬附著方式一般有兩種，一種是直接將銅箔壓合在材料表面，一種是在材料表面做一定處理，然后通過電鍍的方式沉上金屬。此類處理的重點(diǎn)在于金屬層的附著力要足夠強(qiáng)，加工成天線時(shí)還需要在金屬表面做抗氧化處理，否則裸露的銅或銀長期曝露在空氣中容易被氧化，時(shí)間久了影響天線性能。

D、FPC軟板

d1、FPC軟板之前在手機(jī)里用得比較多，將其用于導(dǎo)航天線的設(shè)計(jì)，主要用來做四臂螺旋天線，F(xiàn)PC由于其出色的柔韌性易于裹成所需要的圓柱形，四條金屬螺旋輻射臂也可以很方便的附著在板材上，質(zhì)量輕是其最大的特點(diǎn)，因此螺旋型天線目前廣泛應(yīng)用在無人機(jī)和手持機(jī)上。

E、金屬

e1、除了以上各種基于一定材料附著金屬的形式，金屬本身也是一種天線材料，比如陣子天線，就可以直接用金屬來做。金屬可以認(rèn)為是以空氣作為介質(zhì)的材料，所以用金屬做天線時(shí)其尺寸一般比較大，但由于金屬天線沒有介質(zhì)損耗，加上其有效輻射面積較大，所以其增益一般都比較高，在尺寸和重量沒有要求的場合，選擇純金屬做天線不失為一個(gè)好的選擇。

總之，選擇何種材料來制作天線，和天線的應(yīng)用場景、空間要求、性能要求、成本控制等多方面因素都有關(guān)系，結(jié)合每種材料的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇出最合適的方案。