一、核心介质与基板材料
- PTFE（聚四氟乙烯）及其复合材料：介电常数（Dk）约 2.1-2.3，损耗因子（Df）<0.002，是毫米波及卫星通信的标杆材料。常填充陶瓷或玻纤以改善尺寸稳定性，需特殊加工工艺。
- 陶瓷填充热固性树脂（如 RO4350B 类）：Dk 3.5-3.7，Df<0.005，兼顾低损耗与常规 PCB 工艺性，广泛用于 5G 基站、WiFi 6 及汽车雷达。
- LCP（液晶聚合物）：Dk≈2.9，Df≈0.002，吸湿率极低且柔性好，是高频柔性电路（FPC）及毫米波天线模组的首选材料。
- 改性环氧树脂/高频 FR4：Dk 3.0-3.7，Df<0.005，仅适用于 1-2GHz 以下低频射频场景，高频下损耗急剧增加。
微波功能陶瓷与半导体衬底
- 微波介质陶瓷：以 Ba-Ti-O、Zr-Sn-Ti-O 等体系为主，具备高 Q·f 值（低损耗）和近零谐振频率温度系数（τf≈0），用于滤波器、谐振器及介质天线的小型化与高稳频。
- 高阻硅衬底：电阻率>8kΩ·cm，用于 MMIC 及高频 IC，减少衬底寄生损耗，适用于 5-40GHz 频段移相器与传输线。
- 低温共烧陶瓷（LTCC）：采用多层陶瓷叠层技术，可内埋无源元件，兼具低损耗与三维集成优势，常用于射频前端模块封装。
二、PCB 基板分类详解
- FR4（玻纤环氧树脂板）
- 材料：玻璃纤维 + 环氧树脂
- 用途：低频通用 PCB 基底
- 应用：普通低频电路，成本最低，但高频损耗大
- Rogers（罗杰斯板材，RO4003/RO4350）
- 材料：聚四氟乙烯（PTFE）复合基材
- 用途：低损耗高频介质
- 应用：射频、微波 PCB、天线、滤波器
- RT Duroid
- 材料：PTFE 基复合材料
- 用途：极低损耗，适合高频应用
- 应用：高性能微波电路
- Ceramic 陶瓷基板（氧化铝 Al₂O₃、氮化铝 AlN）
- 材料：氧化铝/氮化铝陶瓷
- 用途：高稳定性、低损耗
- 应用：军工、航天高精度射频电路
三、微波磁性材料
又称微波铁氧体材料，核心成分为高电阻率磁性氧化物，分为尖晶石型、石榴石型等。具有低电/磁损耗特性，用于制作环行器、隔离器、移相器等旋磁器件，覆盖 300MHz~3000GHz 频段。
四、微波介质陶瓷材料
以陶瓷为主体，具备可调介电常数、低损耗特性。主要用于谐振器、滤波器、介质天线，支撑移动通信、卫星导航等领域，可实现器件小型化和高环境稳定性。
五、半导体衬底材料
- 高阻硅衬底：电阻率超 8kΩ·cm，低介电损耗，适用于 5~40GHz 的微波传输线、数字移相器，成本优势明显。
- 砷化镓、氮化镓：用于制备微波射频芯片，支撑功率放大器、低噪声放大器等核心射频前端器件，覆盖 78MHz~44GHz 频段。
六、微波透明型与全反射材料
微波透明型材料：包括 LCP、PTFE、氮化硅陶瓷等低损耗绝缘体，介电常数<4、损耗角正切<0.01，用于 5G 基站天线罩、雷达天线罩，实现微波高效穿透。
全反射微波材料：金属基导电材料，微波反射系数接近理论最大值，用于波导、谐振腔体等微波加热系统核心组件，几乎无透射损耗。
七、无源器件 (PASSIVE COMPONENTS)
无需供电、不具备信号放大能力的基础射频元件。
- 电阻 Resistor（碳膜/金属膜）：限流、设置偏置；用于偏置电路、电流控制。
- 电容 Capacitor（陶瓷、钽电容）：储存电荷、隔直流通交流；用于耦合、去耦、滤波、调谐。
- 电感 Inductor（铜线 + 铁氧体磁芯）：磁场储能；用于射频调谐、扼流、滤波器。
八、有源器件 (ACTIVE DEVICES)
依靠外部供电，可实现信号放大、变频、开关功能的半导体器件。
- Si 硅：通用半导体；用于射频 IC、混频器、振荡器（低频通用）。
- GaAs 砷化镓：高电子迁移率，适合高频；用于低噪声放大器 LNA、射频 IC、卫星通信、雷达。
- GaN 氮化镓：大功率射频，高效率；用于功率放大器、5G、雷达、卫星通信。
九、传输线与线缆 (TRANSMISSION LINES / CABLES)
用于传输射频微波信号的关键组件。
- 同轴电缆 Coaxial Cable（铜 + PTFE）：低损耗传输射频信号；用于仪器、天线射频互联。
- 微带线 Microstrip Line（铜 + 介质基板）：PCB 板上信号走线；用于射频 PCB、滤波器、匹配网络。
- 波导 Waveguide（铝/黄铜金属腔体）：约束微波电磁波；用于卫星通信、雷达、大功率射频系统。
十、天线材料 (ANTENNA MATERIALS)
传导信号的末端，负责将电磁波辐射到空口。
- 铜/铝 Copper/Aluminum：辐射、接收射频信号；用于偶极天线、单极天线。
- FR4/Rogers 介质基板：贴片天线阵列基底。
- 金属铝 Aluminum：高增益反射面；用于碟形天线、反射器。
- 钢材 Steel：机械支撑；用于天线塔、支架、安装结构。
十一、连接器与辅件 (CONNECTORS & ACCESSORIES)
- SMA 连接器（黄铜镀金）：连接线缆，低损耗；用于射频测试、天线、仪器。
- N 型连接器（黄铜镀银）：大功率射频互联；用于基站、雷达通信。
- 铁氧体磁珠 Ferrite Core/Bead：抑制噪声、EMI 电磁干扰；用于射频扼流电路。
- 焊锡 Solder（含铅/无铅）：PCB 元器件电气连接、装配维修。
十二、选材核心原则总结
主要材料类别
- 导体：铜、铝
- 介质材料：FR4、Rogers、PTFE、陶瓷
- 半导体：Si、GaAs、GaN
- 磁性材料：铁氧体 Ferrite
核心选材依据
- 低损耗：减小高频下信号衰减。
- 稳定介电常数：保证电气性能不随温度/频率漂移。
- 高导电性：高效传导射频信号与电流。
- 高功率/高频适配性：满足先进射频系统需求。