Im Bereich der elektromagnetischen Strahlungsgeräte werden HF-Antennen und Mikrowellenantennen oft verwechselt, obwohl tatsächlich grundlegende Unterschiede bestehen. Dieser Artikel analysiert die Unterschiede aus drei Perspektiven: Frequenzbanddefinition, Konstruktionsprinzip und Herstellungsprozess, wobei insbesondere Schlüsseltechnologien wie … berücksichtigt werden.Vakuumlöten.
RF MISOVakuumlötofen
1. Frequenzbandbereich und physikalische Eigenschaften
HF-Antenne:
Das Betriebsfrequenzband liegt zwischen 300 kHz und 300 GHz und deckt den Bereich von Mittelwellenrundfunk (535–1605 kHz) bis Millimeterwellen (30–300 GHz) ab. Die Hauptanwendungen konzentrieren sich jedoch auf Frequenzen unter 6 GHz (z. B. 4G LTE, WiFi 6). Die Wellenlängen sind länger (Zentimeter- bis Meterbereich), die Antennenstruktur besteht hauptsächlich aus Dipol- und Stabantennen, und die Empfindlichkeit gegenüber Abweichungen ist gering (±1 % Wellenlänge ist akzeptabel).
Mikrowellenantenne:
Konkret geht es um den Frequenzbereich von 1 GHz bis 300 GHz (Mikrowellen bis Millimeterwellen), typische Anwendungsfrequenzbänder sind beispielsweise das X-Band (8–12 GHz) und das Ka-Band (26,5–40 GHz). Anforderungen an kurze Wellenlängen (Millimeterwellenbereich):
✅ Bearbeitungsgenauigkeit im Submillimeterbereich (Toleranz ≤±0,01λ)
✅ Strenge Kontrolle der Oberflächenrauheit (< 3 μm Ra)
✅ Verlustarmes dielektrisches Substrat (ε r ≤2,2, tanδ≤0,001)
2. Die Zäsur der Fertigungstechnologie
Die Leistungsfähigkeit von Mikrowellenantennen hängt stark von hochentwickelter Fertigungstechnologie ab:
| Technologie | HF-Antenne | Mikrowellenantenne |
| Verbindungstechnologie | Löten/Schrauben | Vakuumgelötet |
| Typische Lieferanten | Allgemeine Elektronikfabrik | Lötunternehmen wie Solar Atmospheres |
| Schweißanforderungen | Leitfähige Verbindung | Sauerstoffmangel, Reorganisation der Kornstruktur |
| Wichtige Kennzahlen | Einschaltwiderstand <50 mΩ | Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten (ΔCTE<1ppm/℃) |
Der Kernnutzen des Vakuumlötens bei Mikrowellenantennen:
1. Oxidationsfreie Verbindung: Hartlöten in einer Vakuumumgebung von 10⁻⁵ Torr, um die Oxidation von Cu/Al-Legierungen zu vermeiden und eine Leitfähigkeit von >98 % IACS aufrechtzuerhalten.
2. Beseitigung von thermischen Spannungen: Gradientenerwärmung über die Liquidustemperatur des Lötmaterials (z. B. BAISi-4-Legierung, Liquidustemperatur 575 °C) zur Beseitigung von Mikrorissen
3. Verformungskontrolle: Gesamtverformung <0,1 mm/m zur Gewährleistung der Phasenkonsistenz im Millimeterwellenbereich.
3. Vergleich der elektrischen Leistung und Anwendungsszenarien
Strahlungseigenschaften:
1.HF-Antenne: hauptsächlich omnidirektionale Abstrahlung, Gewinn ≤10 dBi
2.Mikrowellenantenne: stark gerichtet (Strahlbreite 1°-10°), Gewinn 15-50 dBi
Typische Anwendungsbereiche:
| HF-Antenne | Mikrowellenantenne |
| FM-Radioturm | Sende-/Empfangskomponenten für Phased-Array-Radar |
| IoT-Sensoren | Satellitenkommunikationszufuhr |
| RFID-Tags | 5G mmWave AAU |
4. Unterschiede bei der Testverifizierung
HF-Antenne:
- Fokus: Impedanzanpassung (VSWR < 2,0)
- Methode: Frequenzdurchlauf mit einem Vektornetzwerkanalysator
Mikrowellenantenne:
- Fokus: Konsistenz des Strahlungsmusters/der Phase
- Methode: Nahfeldabtastung (Genauigkeit λ/50), Kompaktfeldtest
Fazit: HF-Antennen bilden die Grundlage allgemeiner drahtloser Verbindungen, während Mikrowellenantennen den Kern hochfrequenter und hochpräziser Systeme darstellen. Die Trennlinie zwischen beiden ist:
1. Die Frequenzerhöhung führt zu einer verkürzten Wellenlänge und löst damit einen Paradigmenwechsel im Design aus.
2. Umstellung des Fertigungsprozesses – Mikrowellenantennen nutzen modernste Technologien wie das Vakuumlöten, um ihre Leistungsfähigkeit zu gewährleisten.
3. Die Testkomplexität wächst exponentiell.
Vakuumlötverfahren, wie sie von professionellen Lötunternehmen wie Solar Atmospheres angeboten werden, sind zu einer entscheidenden Voraussetzung für die Zuverlässigkeit von Millimeterwellensystemen geworden. Mit der Ausweitung von 6G auf den Terahertz-Frequenzbereich wird die Bedeutung dieses Verfahrens weiter zunehmen.
Um mehr über Antennen zu erfahren, besuchen Sie bitte:
Veröffentlichungsdatum: 30. Mai 2025
