Antennit ovat herkkiä ympäristölleen. Siksi, kun laitteessa on antenni PCB, suunnittelussa tulee ottaa antennivaatimukset huomioon, koska tämä voi vaikuttaa suuresti laitteen langattomaan suorituskykyyn. Antennien integroinnissa uusiin malleihin on oltava erittäin varovainen. Jopa piirilevyn materiaali, kerrosten lukumäärä ja paksuus voivat vaikuttaa antennin suorituskykyyn.

Paranna suorituskykyä sijoittamalla antenni paikalleen

Antennit toimivat eri tiloissa, ja riippuen siitä, kuinka yksittäiset antennit säteilevät, ne on ehkä asetettava tiettyihin paikkoihin – piirilevyn lyhyelle sivulle, pitkälle sivulle tai kulmaan.

Yleensä piirilevyn kulma on hyvä paikka antennin sijoittamiseen. Tämä johtuu siitä, että kulma-asennon ansiosta antennissa on rakoja viiteen tilasuuntaan ja antennin syöttö sijaitsee kuudennessa suunnassa.

Antennivalmistajat tarjoavat antennisuunnitteluvaihtoehtoja eri asentoihin, joten tuotesuunnittelijat voivat valita antenniratkaisunsa parhaiten sopivan antennin. Tyypillisesti valmistajan tietolehti näyttää referenssimallin, joka, jos sitä noudatetaan, tarjoaa erittäin hyvän suorituskyvyn.

4G- ja LTE-tuotesuunnittelussa käytetään yleensä useita antenneja MIMO-järjestelmien rakentamiseen. Tällaisissa malleissa, kun käytetään useita antenneja samanaikaisesti, antennit sijoitetaan yleensä PCB: n eri kulmiin

On tärkeää, ettei osia sijoiteta lähikenttään antennin lähelle, koska ne voivat häiritä sen toimintaa. Siksi antennimäärityksissä määritetään varatun alueen koko, joka on antennin lähellä ja ympärillä oleva alue, joka on pidettävä poissa metalliesineistä. Tämä koskee jokaista piirilevyn kerrosta. Lisäksi älä aseta mitään osia tai edes asenna ruuveja tälle alueelle levyn millekään kerrokselle.

Antenni säteilee maatasolle, ja maataso liittyy taajuuteen, jolla antenni toimii. Siksi on kiireellisesti annettava valitun antennin maatasolle oikea koko ja tila.

Maataso

Maatason koon tulee myös ottaa huomioon kaikki johdot, joita käytetään yhteydenpitoon laitteen kanssa, sekä laitteen virrankäyttöön käytetyt akut tai virtajohdot. Jos maadoitustaso on oikean kokoinen, varmista, että laitteeseen liitetyt kaapelit ja akut vaikuttavat vähemmän antenniin

Jotkut antennit liittyvät maadoitustasoon, mikä tarkoittaa, että piirilevystä tulee itse antennin maadoitusosa antennin virran tasapainottamiseksi, ja piirilevyn alempi kerros voi vaikuttaa antennin suorituskykyyn. Tässä tapauksessa on tärkeää, ettet aseta paristoja tai LCD-näyttöjä antennin lähelle.

Valmistajan tietolomakkeessa on aina ilmoitettava, tarvitseeko antenni maadoitussäteilyä, ja jos vaaditaan, vaaditun maatason koko. Tämä voi tarkoittaa, että rakoalueen tulee ympäröidä antenni.

Lähellä muita piirilevykomponentteja

On erittäin tärkeää pitää antenni loitolla muista komponenteista, jotka saattavat häiritä antennin säteilyä. Yksi asia varoa on paristot; LCD -metallikomponentit, kuten USB-, HDMI- ja Ethernet -liittimet; Ja meluisia tai nopeita kytkentäkomponentteja, jotka liittyvät virtalähteiden kytkemiseen.

Ihanteellinen etäisyys antennin ja toisen komponentin välillä vaihtelee komponentin korkeuden mukaan. Yleensä, jos viiva vedetään 8 asteen kulmassa antennin pohjaan, komponentin ja antennin välinen turvallinen etäisyys, jos se on viivan alapuolella.

Jos läheisyydessä on muita antenneja, jotka toimivat samoilla taajuuksilla, se voi aiheuttaa kahden antennin häiriintymisen, koska ne vaikuttavat toistensa säteilyyn. Suosittelemme, että tätä lievennetään eristämällä vähintään -10 dB antenneja enintään 1 GHz: n taajuuksille ja vähintään -20 dB antenneja 20 GHz: n taajuudella. Tämä voidaan tehdä jättämällä enemmän tilaa antennien väliin tai kääntämällä niitä siten, että ne ovat 90 tai 180 astetta toisistaan.

Suunnittele voimajohdot

Siirtolinjat ovat RF -kaapeleita, jotka lähettävät radiotaajuusenergiaa antenniin ja antennista signaalien lähettämiseksi radioon. Lähetysjohdot on suunniteltava 50:een, muuten ne voivat heijastaa signaaleja takaisin radioon ja aiheuttaa signaali-kohinasuhteen (SNR) laskun, mikä voi tehdä radiovastaanottimista merkityksettömiä. Heijastus mitataan jännitteen seisovan aallon suhteena (VSWR). Hyvä piirilevyrakenne näyttää sopivat VSWR -mittaukset, jotka voidaan tehdä antennia testattaessa.

Suosittelemme siirtojohtojen huolellista suunnittelua. Ensinnäkin voimajohdon tulisi olla suora, koska jos siinä on kulmia tai mutkia, se voi aiheuttaa häviöitä. Kun rei’itykset asetetaan tasaisesti johdon molemmille puolille, antennin suorituskykyyn mahdollisesti vaikuttavat melu- ja signaalihäviöt voidaan pitää alhaisella tasolla, koska suorituskykyä voidaan parantaa eristämällä melua, joka etenee lähellä olevia johtoja tai maakerroksia pitkin.

Ohuemmat voimajohdot voivat aiheuttaa suurempia menetyksiä. RF -sovituskomponenttia ja siirtolinjan leveyttä käytetään antennin säätämiseen toimimaan ominaisimpedanssilla 50 ω. Siirtolinjan koko vaikuttaa suorituskykyyn, ja siirtolinjan tulee olla mahdollisimman lyhyt antennin hyvän suorituskyvyn takaamiseksi.

Kuinka saada parempi suorituskyky?

Jos sallit oikean maadoitustason ja sijoitat antennin erittäin hyvään asentoon, sinulla on hyvä alku, mutta voit tehdä paljon muutakin parantaaksesi antennin suorituskykyä. Voit virittää antennin sovitetulla verkolla – tämä kompensoi jossain määrin kaikkia tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa antennin suorituskykyyn.

Keskeinen RF-komponentti on antenni, joka sopii verkkoon ja sen RF-lähtöön. Kokoonpano, joka sijoittaa nämä komponentit lähelle, minimoi signaalin menetyksen. Vastaavasti, jos mallisi sisältää vastaavan verkon, antenni toimii erittäin hyvin, jos sen johdotuksen pituus vastaa valmistajan tuotetiedoissa määritettyä.

Piirilevyn ympärillä oleva kotelo voi myös vaihdella. Antennisignaalit eivät voi kulkea metallin läpi, joten antennin sijoittaminen metallikoteloon tai koteloon, jolla on metalliominaisuuksia, ei onnistu.

Ole myös varovainen sijoittaessasi antenneja lähelle muovipintoja, koska tämä voi vahingoittaa merkittävästi antennin suorituskykyä. Jotkut muovit (esimerkiksi lasikuitutäytteinen nylon) ovat häviöllisiä ja voivat hajota ANTENNIN RF-signaaliksi. Muovin dielektrisyysvakio on korkeampi kuin ilman, mikä voi vaikuttaa vakavasti signaaliin. Tämä tarkoittaa, että antenni tallentaa korkeamman dielektrisyysvakion, mikä lisää antennin sähköistä pituutta ja vähentää antennin säteilyn taajuutta.