Antény jsou citlivé na své okolí. Therefore, when there is an antenna on the PCB„Rozložení návrhu by mělo zohlednit požadavky na anténu, protože to může výrazně ovlivnit bezdrátový výkon zařízení. Great care should be taken when integrating antennas into new designs. Even the material, number of layers and thickness of the PCB can affect the performance of the antenna.

Umístěním antény zvýšíte výkon

Antény pracují v různých režimech a v závislosti na tom, jak jednotlivé antény vyzařují, může být nutné umístit je do konkrétních poloh – podél krátké strany, dlouhé strany nebo rohu desky plošných spojů.

Obecně je roh desky plošných spojů dobrým místem pro umístění antény. This is because the corner position allows the antenna to have gaps in five spatial directions, and the antenna feed is located in the sixth direction

Výrobci antén nabízejí možnosti návrhu antén pro různé polohy, takže si designéři produktů mohou vybrat anténu, která nejlépe odpovídá jejich rozložení. 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

Je důležité neumísťovat žádné součásti do blízkého pole poblíž antény, protože by mohly narušit její výkon. Specifikace antény bude proto určovat velikost vyhrazené oblasti, což je oblast poblíž a kolem antény, která musí být držena mimo dosah kovových předmětů. This will apply to each layer in the PCB. V této oblasti navíc na žádnou vrstvu desky neumísťujte žádné součástky a dokonce ani neinstalujte šrouby.

The antenna radiates to the ground plane, and the ground plane is related to the frequency at which the antenna operates. Therefore, it is urgent to provide the correct size and space for the ground plane of the selected antenna.

Pozemní letadlo

Velikost základní roviny by měla také vzít v úvahu všechny vodiče používané ke komunikaci se zařízením a baterie nebo napájecí kabely používané k napájení zařízení. If the grounding plane is of the right size, ensure that cables and batteries connected to the device have less impact on the antenna

Some antennas are related to the grounding plane, which means that the PCB itself becomes the grounding part of the antenna to balance the antenna current, and the lower layer of the PCB may affect the performance of the antenna. V tomto případě je důležité neumisťovat baterie nebo LCDS do blízkosti antény.

Datový list výrobce by měl vždy specifikovat, zda anténa vyžaduje vyzařování z uzemňovací roviny, a pokud ano, požadovanou velikost uzemňovací roviny. This may mean that the gap area should surround the antenna.

V blízkosti ostatních komponent DPS

Je důležité udržovat anténu mimo dosah dalších komponent, které by mohly rušit její vyzařování. One thing to watch out for is batteries; LCD metal components, such as USB, HDMI and Ethernet connectors; A hlučné nebo vysokorychlostní spínací komponenty související se spínáním napájecích zdrojů.

Ideální vzdálenost mezi anténou a jiným komponentem se liší podle výšky komponentu. 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.

If there are other antennas operating at similar frequencies in the vicinity, it may cause the two antennas to detune, as they affect each other’s radiation. Doporučujeme to zmírnit izolací alespoň -10 dB antén na frekvencích do 1 GHz a alespoň -20 dB antén na 20 GHz. Toho lze dosáhnout ponecháním většího prostoru mezi anténami nebo jejich otočením tak, aby byly umístěny 90 nebo 180 stupňů od sebe.

Navrhněte přenosová vedení

Přenosová vedení jsou vysokofrekvenční kabely, které přenášejí vysokofrekvenční energii do az antény k přenosu signálů do rádia. Přenosové linky musí být navrženy tak, aby byly 50, jinak mohou odrážet signály zpět do rádia a způsobit pokles poměru signálu k šumu (SNR), což může způsobit, že rádiové přijímače ztratí smysl. Odraz se měří jako poměr stojatých vln napětí (VSWR). A good PCB design will exhibit suitable VSWR measurements that can be taken when testing the antenna.

Doporučujeme pečlivý návrh přenosových vedení. Za prvé, přenosové vedení by mělo být přímé, protože pokud má rohy nebo ohyby, může způsobit ztráty. Rovnoměrným umístěním perforací na obou stranách drátu lze snížit šum a ztráty signálu, které mohou ovlivnit výkon antény, na nízkou úroveň, protože výkon lze zlepšit izolací šumu šířícího se podél blízkých vodičů nebo zemních vrstev.

Tenčí přenosová vedení mohou způsobit větší ztráty. RF přizpůsobovací komponenta a šířka přenosového vedení slouží k nastavení antény tak, aby fungovala při charakteristické impedanci 50 ω. Velikost přenosové linky ovlivňuje výkon a přenosová linka by měla být co nejkratší, aby byl zajištěn dobrý výkon antény.

Jak získat lepší výkon?

Pokud povolíte správnou uzemňovací rovinu a umístíte anténu do velmi dobré polohy, máte dobrý start, ale pro zlepšení výkonu antény můžete udělat mnohem více. K vyladění antény můžete použít přizpůsobenou síť – to do určité míry kompenzuje všechny faktory, které mohou ovlivnit výkon antény.

Klíčovou RF komponentou je anténa, která odpovídá síti a jejímu RF výstupu. Konfigurace, která umisťuje tyto komponenty poblíž, minimalizuje ztrátu signálu. Podobně, pokud váš návrh obsahuje odpovídající síť, bude anténa fungovat velmi dobře, pokud se její délka vedení shoduje s délkou uvedenou ve specifikacích produktu výrobce.

Pouzdro kolem desky plošných spojů se také může lišit. Signály antény nemohou procházet kovem, takže umístění antény do kovového pouzdra nebo pouzdra s kovovými vlastnostmi nebude úspěšné.

Dávejte také pozor při umísťování antén v blízkosti plastových povrchů, protože to může způsobit značné poškození výkonu antény. Některé plasty (například nylon naplněný skleněnými vlákny) jsou ztrátové a mohou se rozpadat na RF signál ANTENNA. Plast má vyšší dielektrickou konstantu než vzduch, což může vážně ovlivnit signál. To znamená, že anténa zaznamená vyšší dielektrickou konstantu, čímž prodlouží elektrickou délku antény a sníží frekvenci anténního záření.