俗話說巧婦難為無米之炊，材料就是天線產品的根本。任何天線的設計都不能脫離材料而獨立存在，同樣的設計原理，依托于不同的材料，也會有很大的區別。今天，我們就來說說導航天線設計中常用的材料。

A、陶瓷材料

a1、陶瓷作為天線材料具有損耗低、介電常數穩定、一致性好、易于批量生產、成本低等優點。缺點是易脆，高沖擊使用環境下可能會裂，密度較高，質量較重，做不到介電常數2~3的低介電常數。除了某些特殊場合使用受到限制，陶瓷仍是目前導航天線領域應用范圍最廣的材料。

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，簡單的說其生產過程會經過粉料打磨、添加微量元素混合、磨具沖壓成型、燒結結晶等過程。陶瓷作為無機分子材料在燒結時需要高達幾百度的溫度，燒結完成的陶瓷材料具有硬度高，結構穩定的特點。同時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。

a3、只有基體還構不成天線，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呈現，將具有細孔的鋼網或者絲網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上，銀漿透過網孔沉在陶瓷表面，刷好銀漿之后的陶瓷需要再次高溫燒結使低溫的銀漿變成固化的銀層附著在陶瓷表面。而陶瓷天線的設計和調試一般都是針對表面銀層的形狀來展開的。

a4、因為天線的尺寸與其材料基體的介電常數成負相關的關系，為了把天線做小，需要更高介電常數的材料，而陶瓷可以把介電常數做到100以上，這是其他材料做不到的，因此很多超小型化的導航天線都是用高介電常數的陶瓷來設計。

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，介電常數穩定，低色散，特性隨頻率及環境變化小，材料厚度公差小、熱性能穩定、吸水率低、銅箔附著力強、可靠性好等特點。這類材料介電常數一般在2~20之間，與陶瓷材料相比價格較高，但加工性更好。

b2、高頻板材介電常數的穩定性和均勻性是個很大的挑戰，將有機高分子和無機陶瓷粉均勻混合的難度相當于將水和油均勻混合，這一點上目前進口材料還是比國產的做得更好，當然進口材料的價格也會貴很多，進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口的，所以國內發展自己的高頻板材技術還是很有必要的，也是很有前景的。

C、塑料材料

c1、這里說的塑料指功能塑料，具有穩定的電性能，與其他材料相比，用塑料做天線介質基板最大的優點是其質量輕、批量生產效率高、成本低。但它也具有一般塑料存在的耐熱性較差的缺點，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。此類處理的重點在于金屬層的附著力要足夠強，加工成天線時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，時間久了影響天線性能。

D、FPC軟板

d1、FPC軟板之前在手機里用得比較多，將其用于導航天線的設計，主要用來做四臂螺旋天線，FPC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，質量輕是其最大的特點，因此螺旋型天線目前廣泛應用在無人機和手持機上。

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。金屬可以認為是以空氣作為介質的材料，所以用金屬做天線時其尺寸一般比較大，但由于金屬天線沒有介質損耗，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好的選擇。

總之，選擇何種材料來制作天線，和天線的應用場景、空間要求、性能要求、成本控制等多方面因素都有關系，結合每種材料的優缺點，最終選擇出最合適的方案。