אנטנות רגישות לסביבתן. לכן, כאשר יש אנטנה על PCB, פריסת העיצוב צריכה לקחת בחשבון את דרישות האנטנה, מכיוון שהדבר יכול להשפיע מאוד על הביצועים האלחוטיים של המכשיר. יש להקפיד מאוד על שילוב אנטנות בעיצובים חדשים. אפילו החומר, מספר השכבות ועובי הלוח יכול להשפיע על ביצועי האנטנה.

מקם את האנטנה כדי לשפר את הביצועים

אנטנות פועלות במצבים שונים, ובהתאם לאופן שבו מקרינות אנטנות בודדות, ייתכן שיהיה צורך להציב אותן במיקומים ספציפיים – לאורך הצד הקצר, הצד הארוך או הפינה של הלוח המודרני.

באופן כללי, הפינה של ה-PCB היא מקום טוב למקם את האנטנה. הסיבה לכך היא שמיקום הפינה מאפשר לאנטנה להיות פערים בחמישה כיוונים מרחביים, והזנת האנטנה ממוקמת בכיוון השישי

יצרני אנטנות מציעים אפשרויות עיצוב אנטנות לתפקידים שונים, כך שמעצבי מוצרים יכולים לבחור את האנטנה המתאימה ביותר לפריסה שלהם. בדרך כלל, גליון הנתונים של היצרן מציג עיצוב ייחוס שאם מבצעים אותו מספק ביצועים טובים מאוד.

עיצובי מוצרים עבור 4G ו- LTE משתמשים בדרך כלל באנטנות מרובות לבניית מערכות MIMO. בעיצובים כאלה, כאשר משתמשים באנטנות מרובות בו זמנית, האנטנות ממוקמות בדרך כלל בפינות שונות של הלוח המודרני.

חשוב לא להציב רכיבים בשדה הקרוב ליד האנטנה מכיוון שהם עלולים להפריע לביצועיה. לכן, מפרט האנטנה יציין את גודל השטח השמור, שהוא האזור ליד האנטנה ומסביב לה שיש להרחיק אותה מאובייקטים מתכתיים. זה יחול על כל שכבה ב- PCB. בנוסף, אין להניח רכיבים או אפילו להתקין ברגים באזור זה על כל שכבה של הלוח.

האנטנה מקרינה למישור הקרקע, ומישור הקרקע קשור לתדר שבו האנטנה פועלת. לכן, דחוף לספק את הגודל והמרחב הנכונים למטוס הקרקע של האנטנה שנבחרה.

מטוס קרקע

גודל המטוס הארצי צריך לקחת בחשבון גם את כל החוטים המשמשים לתקשורת עם המכשיר והסוללות או כבלי החשמל המשמשים להפעלת המכשיר. אם מטוס ההארקה הוא בגודל הנכון, ודא שלכבלים ולסוללות המחוברים למכשיר יש פחות השפעה על האנטנה

חלק מהאנטנות קשורות למישור הארקה, מה שאומר שה- PCB עצמו הופך לחלק הארקה של האנטנה כדי לאזן את זרם האנטנה, והשכבה התחתונה של ה- PCB עשויה להשפיע על ביצועי האנטנה. במקרה זה, חשוב לא להציב סוללות או LCDS ליד האנטנה.

גיליון הנתונים של היצרן צריך תמיד לציין האם האנטנה דורשת קרינת מטוס הארקה ואם כן גודל המטוס הארקה הנדרש. המשמעות היא שאזור הפער צריך להקיף את האנטנה.

קרוב לרכיבי PCB אחרים

זה חיוני להרחיק את האנטנה ממרכיבים אחרים שעלולים להפריע לאופן קרינת האנטנה. דבר אחד שצריך להיזהר ממנו הוא סוללות; רכיבי מתכת LCD, כגון מחברי USB, HDMI ו- Ethernet; ורכיבי מיתוג רועשים או מהירים הקשורים להחלפת ספקי כוח.

המרחק האידיאלי בין אנטנה לרכיב אחר משתנה בהתאם לגובה הרכיב. באופן כללי, אם קו נמשך בזווית של 8 מעלות לתחתית האנטנה, המרחק הבטוח בין הרכיב לאנטנה אם הוא מתחת לקו.

אם ישנן אנטנות אחרות הפועלות בתדרים דומים בסביבה, הדבר עלול לגרום לשתי האנטנות לנטרל, שכן הן משפיעות זו על הקרינה של זו. אנו ממליצים להפחית זאת על ידי בידוד של -10 dB אנטנות לפחות בתדרים של עד 1 גיגה -הרץ ולפחות -20 dB אנטנות ב -20 גיגה -הרץ. ניתן לעשות זאת על ידי השארת מרווח רב יותר בין האנטנות או על ידי סיבובן כך שהן ממוקמות במרחק של 90 או 180 מעלות זו מזו.

עיצוב קווי תמסורת

קווי שידור הם כבלי RF המשדרים אנרגיית RF אל האנטנה וממנה כדי לשדר אותות לרדיו. קווי שידור צריכים להיות מתוכננים להיות 50, אחרת הם עלולים לשקף אותות בחזרה לרדיו ולגרום לירידה ביחס האות לרעש (SNR), מה שעלול להפוך את מקלטי הרדיו לחסרי משמעות. השתקפות נמדדת כיחס גל עומד עומד (VSWR). עיצוב PCB טוב יציג מדידות VSWR מתאימות שניתן לבצע בעת בדיקת האנטנה.

אנו ממליצים על תכנון מוקפד של קווי ההולכה. ראשית, קו ההולכה צריך להיות ישר, כי אם יש לו פינות או עיקולים, הוא עלול לגרום לאובדן. על ידי הצבת נקבים באופן שווה משני צידי החוט, ניתן לשמור על רעש ואובדן אותות העלולים להשפיע על ביצועי האנטנה לרמה נמוכה, שכן ניתן לשפר את הביצועים על ידי בידוד הרעש המתפשט לאורך חוטים סמוכים או שכבות קרקע.

קווי תמסורת דקים יותר עלולים לגרום להפסדים גדולים יותר. רכיב התאמת ה- RF ורוחב קו ההולכה משמשים להתאמת האנטנה לפעולה בעכבה אופיינית של 50 ω. גודל קו השידור משפיע על הביצועים, וקו השידור צריך להיות קצר ככל האפשר לביצועי אנטנה טובים.

איך להשיג ביצועים טובים יותר?

אם אתה מאפשר את מישור ההארקה הנכון ומציב את האנטנה במיקום טוב מאוד, יש לך התחלה טובה, אבל יש עוד הרבה שאתה יכול לעשות כדי לשפר את ביצועי האנטנה. אתה יכול להשתמש ברשת מותאמת כדי לכוון את האנטנה – זה יפצה במידה מסוימת על כל הגורמים שעלולים להשפיע על ביצועי האנטנה.

רכיב ה-RF המרכזי הוא האנטנה, התואמת את הרשת ואת פלט ה-RF שלה. תצורה המציבה רכיבים אלה בקרבת מקום ממזערת אובדן אותות. באופן דומה, אם העיצוב שלך כולל רשת תואמת, האנטנה תתפקד טוב מאוד אם אורך החיווט שלה תואם לזה שצוין במפרט המוצר של היצרן.

מעטפת סביב הלוח עשוי גם להשתנות. אותות אנטנה אינם יכולים לעבור דרך מתכת, כך שהצבת אנטנה בבית מתכת או דיור בעל תכונות מתכת לא תצליח.

כמו כן, היזהר בעת הצבת אנטנות בקרבת משטחי פלסטיק, שכן הדבר עלול לגרום נזק משמעותי לביצועי האנטנה. חלק מהפלסטיקים (למשל, ניילון במילוי פיברגלס) אובדנים ויכולים להתפרק לאות ה- RF של ה- ANTENNA. לפלסטיק יש קבוע דיאלקטרי גבוה יותר מאוויר, מה שיכול להשפיע קשות על האות. המשמעות היא שהאנטנה תקליט קבוע דיאלקטרי גבוה יותר, תגדיל את אורך החשמל של האנטנה ותפחית את תדירות קרינת האנטנה.