Антените са чувствителни към заобикалящата ги среда. Therefore, when there is an antenna on the PCB, оформлението на дизайна трябва да вземе предвид изискванията за антената, тъй като това може значително да повлияе на безжичната работа на устройството. Great care should be taken when integrating antennas into new designs. Дори материалът, броят на слоевете и дебелината на печатната платка могат да повлияят на работата на антената.

Поставете антената, за да подобрите работата

Антените работят в различни режими и в зависимост от това как отделните антени излъчват, може да се наложи да бъдат поставени в определени позиции – по късата страна, дългата страна или ъгъла на печатната платка.

Като цяло ъгълът на печатната платка е добро място за поставяне на антената. Това е така, защото позицията на ъгъла позволява на антената да има празнини в пет пространствени посоки, а захранването на антената се намира в шестата посока

Производителите на антени предлагат опции за проектиране на антени за различни позиции, така че дизайнерите на продукти могат да изберат антената, която най -добре отговаря на тяхното оформление. Typically, the manufacturer’s data sheet shows a reference design that, if followed, provides very good performance.

Product designs for 4G and LTE typically use multiple antennas to build MIMO systems. In such designs, when multiple antennas are used at the same time, the antennas are usually placed at different corners of the PCB

Важно е да не поставяте никакви компоненти в близкото поле в близост до антената, тъй като те могат да попречат на нейните характеристики. Следователно спецификацията на антената ще посочи размера на запазената зона, която е областта близо до и около антената, която трябва да се държи далеч от метални предмети. Това ще важи за всеки слой в печатната платка. Освен това, не поставяйте никакви компоненти и дори не поставяйте винтове в тази област върху който и да е слой на дъската.

The antenna radiates to the ground plane, and the ground plane is related to the frequency at which the antenna operates. Ето защо е спешно да се осигури правилния размер и пространство за заземителната равнина на избраната антена.

Заземен самолет

Размерът на заземяващата равнина също трябва да отчита всички проводници, използвани за комуникация с устройството, и батериите или захранващите кабели, използвани за захранване на устройството. If the grounding plane is of the right size, ensure that cables and batteries connected to the device have less impact on the antenna

Някои антени са свързани с равнината на заземяване, което означава, че самата печатна платка става заземителната част на антената, за да балансира тока на антената, а долният слой на печатната платка може да повлияе на работата на антената. В този случай е важно да не поставяте батерии или LCD дисплеи близо до антената.

Информационният лист на производителя трябва винаги да посочва дали антената изисква излъчване на заземителната равнина и, ако е така, размера на необходимата заземяваща равнина. This may mean that the gap area should surround the antenna.

Близо до други компоненти на печатни платки

От решаващо значение е да държите антената далеч от други компоненти, които могат да попречат на излъчването на антената. One thing to watch out for is batteries; Метални компоненти на LCD, като USB, HDMI и Ethernet конектори; И шумни или високоскоростни комутационни компоненти, свързани с превключване на захранвания.

Идеалното разстояние между антена и друг компонент варира в зависимост от височината на компонента. In general, if a line is drawn at an 8 degree Angle to the bottom of the antenna, the safe distance between the component and the antenna if it is below the line.

Ако в близост има други антени, работещи на подобни честоти, това може да доведе до разглобяване на двете антени, тъй като те влияят една върху друга върху излъчването. Препоръчваме това да бъде смекчено чрез изолиране на най -малко -10 dB антени на честоти до 1 GHz и най -малко -20 dB антени на 20 GHz. Това може да стане, като оставите повече пространство между антените или като ги завъртите така, че да са разположени на 90 или 180 градуса една от друга.

Проектиране на електропроводи

Предавателните линии са радиочестотни кабели, които предават радиочестотна енергия към и от антената за предаване на сигнали към радиото. Предавателните линии трябва да бъдат проектирани на 50, в противен случай те могат да отразяват сигналите обратно към радиото и да причинят спад в съотношението сигнал / шум (SNR), което може да обезсмисли радиоприемниците. Отражението се измерва като коефициент на постоянна вълна на напрежението (VSWR). A good PCB design will exhibit suitable VSWR measurements that can be taken when testing the antenna.

Препоръчваме внимателно проектиране на преносни линии. Първо, електропровода трябва да е прав, защото ако има ъгли или завои, това може да причини загуби. Чрез поставянето на перфорации равномерно от двете страни на проводника, загубите на шум и сигнал, които могат да повлияят на работата на антената, могат да бъдат сведени до ниско ниво, тъй като производителността може да бъде подобрена чрез изолиране на шума, разпространяващ се по близките проводници или заземени слоеве.

По -тънките електропроводи могат да причинят по -големи загуби. Компонентът за RF съвпадение и ширината на предавателната линия се използват за регулиране на антената да работи при характерен импеданс 50 ω. Размерът на предавателната линия влияе върху производителността и преносната линия трябва да бъде възможно най -кратка за добро представяне на антената.

Как да постигнем по -добро представяне?

Ако позволите правилната равнина на заземяване и поставите антената в много добро положение, имате добър старт, но можете да направите много повече, за да подобрите работата на антената. Можете да използвате подходяща мрежа за настройка на антената – това ще компенсира до известна степен всички фактори, които могат да повлияят на работата на антената.

Ключовият RF компонент е антената, която съответства на мрежата и нейния RF изход. Конфигурация, която поставя тези компоненти наблизо, намалява загубата на сигнал. По същия начин, ако вашият дизайн включва съвпадаща мрежа, антената ще се представи много добре, ако дължината на окабеляването й съответства на посочената в спецификациите на производителя.

Корпусът около печатната платка също може да варира. Антенните сигнали не могат да преминават през метал, така че поставянето на антена в метален корпус или корпус с метални свойства няма да бъде успешен.

Също така бъдете внимателни, когато поставяте антени в близост до пластмасови повърхности, тъй като това може да причини значителни щети на работата на антената. Някои пластмаси (например найлон с фибростъкло) са със загуба и могат да се разпаднат в радиочестотния сигнал на АНТЕНАТА. Пластмасата има по -висока диелектрична константа от въздуха, което може сериозно да повлияе на сигнала. Това означава, че антената ще записва по -висока диелектрична константа, увеличавайки електрическата дължина на антената и намалявайки честотата на излъчване на антената.