5G智能手机射频天线PCB的低损耗设计

来源：捷配时间: 2025/10/23 10:12:50 阅读: 59

5G 智能手机的射频天线是 “信号接收核心”，需覆盖 Sub-6GHz（3.5GHz）与毫米波（26GHz）频段，其 PCB 面临 “低信号损耗 + 抗干扰 + 小型化” 三大需求：一是低介损特性，3.5GHz 频段的信号衰减需≤1.2dB/inch，毫米波频段≤2.5dB/inch；二是抗干扰，减少主板 CPU、电源模块对天线信号的电磁干扰；三是小型化，在手机顶部 / 底部的窄小空间（10mm×50mm）内实现多频段天线集成。传统射频 PCB 的 “普通基材 + 简单布局” 已无法满足，具备高频工艺与信号优化能力的可靠的 PCB 供应商，成为 5G 手机信号体验的关键。

一、5G 智能手机射频天线 PCB 的低损耗技术要点

1. 高频基材选型：控制信号衰减

5G 信号的高频特性易导致衰减，基材选择需聚焦低介损：

Sub-6GHz 频段：优先选用罗杰斯 RO4350B 基材（Dk=3.48，Df=0.0037），3.5GHz 频段的信号衰减≤1.2dB/inch，比普通 FR4（衰减≥4dB/inch）降低 70%；基材厚度控制在 0.8mm±0.03mm，确保阻抗匹配稳定；
毫米波频段：需采用罗杰斯 RO5880 基材（Dk=2.2，Df=0.0009），26GHz 频段的衰减≤2.5dB/inch，适配手机毫米波天线的短距离高带宽需求；
混合基材设计：针对 “多频段集成” 天线，采用 “罗杰斯高频基材（射频区域）+ 高 TG FR4（接地区域）” 混合结构，接地区域用 FR4 降低成本，同时通过接地孔密集布局（每 5mm 1 个），增强接地效果。

2. 天线布局与阻抗控制：减少干扰

5G 手机内部电磁环境复杂，需通过布局优化减少干扰：

分区布局：将射频天线 PCB 与主板 CPU、电源模块的距离保持≥8mm，减少电磁辐射干扰；天线单元之间的间距≥5mm（Sub-6GHz 频段）、≥2mm（毫米波频段），避免单元间信号串扰；
阻抗精准控制：采用 “基材 Dk 值 + 线宽 + 线距” 三重控制，5G 射频回路阻抗严格控制在 50Ω±3%；通过芯碁 LDI 曝光机（6000dpi 分辨率）实现 0.1mm 线宽 / 线距的精准成像，避免线路偏移导致的阻抗突变；
电磁屏蔽：在射频天线 PCB 边缘设置接地屏蔽墙（高度 0.5mm），屏蔽效能≥35dB，减少外部电磁信号对天线的干扰；天线背面粘贴铜箔屏蔽层，进一步隔绝主板干扰。

3. 小型化与多频段集成

5G 手机需支持 5G、4G、Wi-Fi、蓝牙多频段，天线 PCB 需：

多频段共用天线：采用 “频率复用” 设计，通过不同长度的线路实现多频段覆盖（如 3.5GHz 频段线路长度 35mm，2.4GHz Wi-Fi 线路长度 31mm），减少天线数量，节省空间；
LDS 工艺整合：在射频天线 PCB 表面采用激光直接成型（LDS）工艺，形成三维立体天线结构，比传统平面天线节省 40% 空间，适配手机窄边框设计；
超薄设计：PCB 总厚度控制在 1.0mm±0.05mm，采用超薄基材（0.4mm）与薄型防焊层（8um），避免占用过多手机内部空间。