Page 61 - 電路板季刊第112期

電路板季刊 2026.7 專業技術 59

表1、 在150 °C退火後，R O3003基板在 電容，從而改變微帶天線之等效諧振條
77 G H z下的Dk和Df值。表格引用 件，終致頻偏(圖6)。值得注意的是，紊
自文獻[17,25]。
亂的電流分佈(圖7b–c)也可能會影響天
Annealing time Dielectric constant Dissipation factor 線輻射相位，而導致輻射場之建設性干
[h] (Dk) (Df)
0 3.069 0.00146 涉(constructive interference)減弱，進
24 2.943 0.00146 而降低天線的輻射效率。底下將進一步
48 3.055 0.00147
探討銅線路的氧化對微帶天線輻射方向
圖之影響。

圖7、 在77 G H z下，微帶天線(裸銅線)之
表面電流密度(j surf)分佈模擬(phase
= 0°)，其中退火時間分別為(a) 0 h
(initial)、(b) 24 h、及(c) 48 h。本
圖引用自文獻[17,25]。
5.3輻射方向圖(Radiation Patterns)

5.3.1 3D輻射方向圖

圖8為微帶天線於不同退火時間下之
圖6、 在150 °C下，退火0 h (init ial)、 3D輻射模擬方向圖(f = 77 GHz)。輻射
24 h、及48 h後之微帶天線(裸銅線
) S 值：(a) HFSS模擬；(b) VNA 方向圖呈現訊號在自由空間中的能量分
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量測。本圖引用自文獻[17,25]。 佈情形，藉此可觀察不同銅面老化程度
5.2表面電流密度(j surf)分佈 對輻射特性的影響。在輻射方向圖中，
可再細分為主瓣(main lobe)及旁瓣(side
圖7是以H FSS模擬微帶天線經過
不同退火時間後，其表面電流密度(j surf) lobe)兩種輻射區域：主瓣為天線輻射能
的分佈情形。模擬結果呈現，隨著退火 量最強的區域，亦即天線的主要輻射方
向；旁瓣為主瓣以外的輻射區域，可能
時間增加，銅線路上的電流分佈將逐漸 會引起訊號干擾。
變得紊亂(圖7b–c)。電流密度分佈的改
變推測與銅線表面氧化有關。由於在高 圖8(a)顯示，退火前主瓣(紅色區
頻操作時，集膚效應的作用將使訊號集 域)的輻射功率相對較高，顯見此款天
中在銅線表面傳遞。銅氧化物相比純銅 線設計具有一定之指向性。經過24 h和
具有更高的電阻值，將降低等效電感及 48 h退火後(圖8b–c)，主瓣顏色逐漸趨