Page 62 - 電路板季刊第112期

60 專業技術 毫米波天線之老化影響評估

向於橘紅色，這表示天線的增益值略微 值呈現微幅下降。以yz平面的模擬G值來
下降。值得注意的是，在銅面氧化後(圖 做說明，微帶天線在退火0 h (initial)、
8b–c)，旁瓣的輪廓會略微擴大，但輻射 24 h、及48 h後，其G 值分別為12.0
方向圖外觀大致維持。參照微帶天線表 dBi、11.5 dBi、及11.4 dBi (圖9a)。量
面電流密度的分佈情形(圖7)，當銅線路 測結果(圖9c)也呈現相同的下降趨勢，
表面生成氧化亞銅會導致j surf混亂，而使 其yz平面之G值係從10.1 dBi略降為8.8
得輻射場重新分佈(圖8)。接下來將由2D dBi。隨退火時間拉長至48 h，該值將進
輻射方向圖進一步說明銅線路老化對微 一步降至7.7 dBi。
帶天線輻射特性的影響。

圖8、 藉由 HFSS 模擬在退火後，微帶天
線(裸銅線)之3D輻射方向圖(f = 77
GHz)：(a) 0 h (initial)；(b) 24 h 圖9、 藉由HFSS模擬(a–b)與無反射室量
；(c) 48 h。本圖引用自文獻[17]。
測(c–d)所建立之微帶天線(裸銅線)
5.3.2 2D輻射方向圖 2D輻射方向圖(f = 77 GHz)：(a、
c) 仰角平面 (yz 平面 ) ； (b 、 d) 方位
一般而言，3D輻射方向圖可以再
角平面 (xz 平面 ) 。本圖引用自文獻
劃分成兩個平面來進行細部分析，亦即 [17,25]。
仰角平面(elevation plane，yz平面)及 G 值降低可歸因於微帶天線隨退火
方位角平面(azimuth plane，xz平面)。 時間增長，於銅線路表面逐漸生成的氧
仰角平面主要用來掃描車輛上下方障礙 化層(Cu O)，導致輻射效率(ε )降低。
2
R
物，如交通標誌及路障等。方位角平面 (ε )代表輸入功率(P input)與輻射功率
R
主要用於偵測前方車輛、行人、及其它 (P radiated)之比值[9, 27]。
障礙物，可用以支援盲點偵測。圖9為在
77 GHz下，微帶天線於150 °C退火0 h ε R = P radiated = P radiated (1)
(initial)、24 h、及48 h後，經HFSS模擬 P input P radiated + P loss
及無反射室所量測的2D輻射方向圖。 其中，P loss 代表訊號總損耗，包含

整體而言，模擬結果與量測結果亦 導體損耗(P conductor loss)與介電損耗
十分吻合。經過退火後，皆可看到增益 (P dielectric loss)。