Antenner er følsomme over for deres omgivelser. Therefore, when there is an antenna on the PCB, bør designlayoutet tage hensyn til antennekravene, da dette i høj grad kan påvirke enhedens trådløse ydeevne. Great care should be taken when integrating antennas into new designs. Selv materialet, antallet af lag og tykkelsen af ​​PCB’et kan påvirke antennens ydeevne.

Placer antennen for at forbedre ydeevnen

Antenner fungerer i forskellige tilstande, og afhængigt af hvordan individuelle antenner udstråler, skal de muligvis placeres i bestemte positioner – langs kortsiden, langsiden eller hjørnet af printkortet.

Generelt er hjørnet af printkortet et godt sted at placere antennen. Dette skyldes, at hjørnepositionen tillader antennen at have huller i fem rumlige retninger, og antennefødningen er placeret i sjette retning

Antenneproducenter tilbyder antennedesignmuligheder til forskellige positioner, så produktdesignere kan vælge den antenne, der passer bedst til deres layout. Typically, the manufacturer’s data sheet shows a reference design that, if followed, provides very good performance.

Produktdesign til 4G og LTE bruger typisk flere antenner til at bygge MIMO-systemer. In such designs, when multiple antennas are used at the same time, the antennas are usually placed at different corners of the PCB

Det er vigtigt ikke at placere komponenter i det nærmeste felt nær antennen, da de kan forstyrre dens ydeevne. Derfor vil antennespecifikationen angive størrelsen på det reserverede område, som er området nær og omkring antennen, der skal holdes væk fra metalliske genstande. Dette gælder for hvert lag i printkortet. Derudover må du ikke placere komponenter eller installere skruer i dette område på et lag af brættet.

The antenna radiates to the ground plane, and the ground plane is related to the frequency at which the antenna operates. Derfor er det presserende at sørge for den korrekte størrelse og plads til jordplanet for den valgte antenne.

Jordplan

Størrelsen af ​​jordplanet bør også tage højde for eventuelle ledninger, der bruges til at kommunikere med enheden og batterierne eller netledningerne, der bruges til at forsyne enheden med. If the grounding plane is of the right size, ensure that cables and batteries connected to the device have less impact on the antenna

Nogle antenner er relateret til jordingsplanet, hvilket betyder, at PCB’et selv bliver den jordende del af antennen for at afbalancere antennestrømmen, og det nederste lag af PCB’et kan påvirke antennens ydeevne. I dette tilfælde er det vigtigt ikke at placere batterier eller LCD’er i nærheden af ​​antennen.

Producentens datablad skal altid angive, om antennen kræver stråling af jordingsplan og i givet fald størrelsen af ​​det nødvendige jordingsplan. This may mean that the gap area should surround the antenna.

Tæt på andre PCB-komponenter

Det er afgørende at holde antennen væk fra andre komponenter, der kan forstyrre den måde, antennen udstråler på. One thing to watch out for is batteries; LCD -metalkomponenter, såsom USB-, HDMI- og Ethernet -stik; Og støjende eller højhastighedsomskiftningskomponenter relateret til skiftende strømforsyninger.

Den ideelle afstand mellem en antenne og en anden komponent varierer alt efter komponentens højde. 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.

Hvis der er andre antenner, der arbejder med lignende frekvenser i nærheden, kan det få de to antenner til at detune, da de påvirker hinandens stråling. Vi anbefaler, at dette reduceres ved at isolere mindst -10 dB antenner ved frekvenser op til 1 GHz og mindst -20 dB antenner ved 20 GHz. Dette kan gøres ved at efterlade mere plads mellem antennerne eller ved at dreje dem, så de er placeret 90 eller 180 grader fra hinanden.

Design transmissionslinjer

Transmissionslinjer er RF -kabler, der sender RF -energi til og fra antennen for at transmittere signaler til radioen. Transmissionslinjer skal være designet til at være 50, ellers kan de reflektere signaler tilbage til radioen og forårsage et fald i signal-til-støj-forholdet (SNR), hvilket kan gøre radiomodtagere meningsløse. Refleksion måles som spændings stående bølgeforhold (VSWR). A good PCB design will exhibit suitable VSWR measurements that can be taken when testing the antenna.

Vi anbefaler omhyggeligt design af transmissionslinjer. For det første skal transmissionslinjen være lige, for hvis den har hjørner eller bøjninger, kan den forårsage tab. Ved at placere perforeringer jævnt på begge sider af ledningen kan støj- og signaltab, der kan påvirke antennens ydeevne, holdes på et lavt niveau, da ydeevnen kan forbedres ved at isolere støj, der forplanter sig langs nærliggende ledninger eller jordlag.

Tyndere transmissionsledninger kan forårsage større tab. RF -matchende komponent og bredden på transmissionslinjen bruges til at justere antennen til at fungere ved en karakteristisk impedans på 50 ω. Transmissionslinjens størrelse påvirker ydeevnen, og transmissionslinjen skal være så kort som muligt for god antenneydelse.

Hvordan får man bedre ydeevne?

Hvis du tillader det rigtige jordingsplan og placerer antennen i en meget god position, har du en god start, men der er meget mere du kan gøre for at forbedre antennens ydeevne. Du kan bruge et matchende netværk til at indstille antennen – dette vil i nogen grad kompensere for alle faktorer, der kan påvirke antennens ydeevne.

Den centrale RF -komponent er antennen, der matcher netværket og dets RF -output. En konfiguration, der placerer disse komponenter i nærheden, minimerer signaltab. På samme måde, hvis dit design inkluderer et matchende netværk, vil antennen fungere meget godt, hvis dens ledningslængde matcher den, der er angivet i producentens produktspecifikationer.

Kabinettet omkring printkortet kan også variere. Antennesignaler kan ikke rejse gennem metal, så det vil ikke lykkes at placere en antenne i et metalhus eller et hus med metalegenskaber.

Vær også forsigtig, når du placerer antenner i nærheden af ​​plastoverflader, da dette kan forårsage betydelig skade på antennens ydeevne. Nogle plastmaterialer (f.eks. Glasfiberfyldt nylon) taber og kan forfalde til ANTENNA’s RF -signal. Plast har en højere dielektrisk konstant end luft, hvilket kan påvirke signalet alvorligt. Det betyder, at antennen registrerer en højere dielektrisk konstant, hvilket øger antennens elektriske længde og reducerer frekvensen af ​​antennestråling.