Schwätzen iwwer d’Antennen Design vun PCB Layout

Antennen si sensibel op hir Ëmgéigend. Dofir, wann et eng Antenne op der PCB, Den Design Layout sollt d’Antennefuerderunge berücksichtegen, well dëst kann d’Wireless Performance vum Apparat staark beaflossen. Grouss Suergfalt sollt geholl ginn wann Dir Antennen an nei Designen integréiert. Och d’Material, d’Zuel vun de Schichten an d’Dicke vum PCB kënnen d’Performance vun der Antenne beaflossen.

ipcb

Positionéiert d’Antenne fir d’Performance ze verbesseren

Antennen funktionnéieren a verschiddene Modi, an jee no wéi eenzel Antennen ausstrahlen, musse se vläicht a spezifesche Positiounen plazéiert ginn – laanscht déi kuerz Säit, laang Säit oder Eck vum PCB.

Am Allgemengen ass den Eck vum PCB eng gutt Plaz fir d’Antenne ze placéieren. Dëst ass well d’Eckpositioun et erlaabt der Antenne Lücken a fënnef raimlech Richtungen ze hunn, an d’Antennefeed ass an der sechster Richtung

Antenne Hiersteller bidden Antenne Design Optiounen fir verschidde Positiounen, sou datt Produktdesigner d’Antenne wielen déi am Beschten hire Layout passt. Typesch weist d’Dateblat vum Hiersteller e Referenzdesign deen, wann se gefollegt gëtt, ganz gutt Leeschtung gëtt.

Produktdesign fir 4G an LTE benotzen typesch Multiple Antennen fir MIMO Systemer ze bauen. An esou Designen, wa verschidde Antennen zur selwechter Zäit benotzt ginn, ginn d’Antennen normalerweis op verschidden Ecker vum PCB gesat.

Et ass wichteg keng Komponenten am Noperfeld no bei der Antenne ze placéieren, well se hir Leeschtung stéieren. Dofir wäert d’Antenne Spezifizéierung d’Gréisst vum reservéierte Gebitt spezifizéieren, dat ass d’Gebitt no a ronderëm d’Antenne, déi vu metalleschen Objeten ewech musse bleiwen. Dëst gëlt fir all Layer am PCB. Zousätzlech, setzen keng Komponenten oder souguer Schrauwen an dësem Beräich op all Schicht vum Board.

D’Antenne strahlt op de Buedemplang aus, an de Buedemplang ass verbonne mat der Frequenz op där d’Antenne funktionnéiert. Dofir ass et dréngend d’korrekt Gréisst a Plaz fir de Buedemplang vun der gewielter Antenne ze bidden.

Buedem Fliger

D’Gréisst vum Buedemplang soll och all Drot berücksichtegen, déi benotzt gi fir mam Apparat ze kommunizéieren an d’Batterien oder Netzkabelen, déi benotzt gi fir den Apparat ze stéieren. Wann de Buedemplang vun der richteger Gréisst ass, gitt sécher datt Kabelen a Batterien, déi mam Apparat verbonne sinn, manner Impakt op d’Antenne hunn

E puer Antennen si mat dem Buedemplang verbonnen, dat heescht datt de PCB selwer de Buedemdeel vun der Antenne gëtt fir den Antennestroum ze balanséieren, an déi ënnescht Schicht vum PCB kann d’Performance vun der Antenne beaflossen. An dësem Fall ass et wichteg net Batterien oder LCDs bei der Antenne ze placéieren.

D’Dateblat vum Hiersteller soll ëmmer spezifizéieren ob d’Antenn d’Grondflächestrahlung erfuerdert an, wann jo, d’Gréisst vum erfuerderleche Buedemplang. Dëst kann heeschen datt d’Spaltberäich d’Antenne soll ëmginn.

No bei anere PCB Komponente

Et ass entscheedend d’Antenne ewech vun anere Komponenten ze halen, déi d’Art a Weis wéi d’Antenne ausstrahlt kéint stéieren. Eng Saach fir oppassen ass Batterien; LCD Metallkomponenten, wéi USB, HDMI an Ethernet Stecker; A Kaméidi oder Héich-Vitesse schalt Komponente Zesummenhang mat Wiessel Muecht Ëmgeréits.

Déi ideal Distanz tëscht enger Antenne an enger anerer Komponent variéiert jee no der Héicht vun der Komponent. Am Allgemengen, wann eng Linn op engem 8 Grad Wénkel op ënnen vun der Antenne gezeechent, déi sécher Distanz tëscht der Komponente an der Antenne wann et ënnert der Linn ass.

Wann et aner Antennen sinn, déi mat ähnlechen Frequenzen an der Géigend funktionnéieren, kann dat dozou bäidroen datt déi zwou Antennen entstinn, well se sech openee beaflossen. Mir recommandéieren datt dëst reduzéiert gëtt andeems Dir op d’mannst -10 dB Antennen op Frequenzen bis 1 GHz an op d’mannst -20 dB Antennen op 20 GHz isoléiert. Dëst kann gemaach ginn, andeems Dir méi Plaz tëscht den Antennen léisst oder andeems se se rotéieren, sou datt se 90 oder 180 Grad vuneneen ausser plazéiert sinn.

Design Transmissioun Linnen

Iwwerdroungslinne sinn rf Kabelen déi RF Energie op a vun der Antenne iwwerdroen fir Signaler un de Radio ze vermëttelen. D’Transmissiounslinne mussen entworf ginn fir 50 ze sinn, soss kënne se Signaler zréck op de Radio reflektéieren an e Réckgang am Signal-to-Noise Verhältnis (SNR) verursaachen, wat Radioempfänger sënnlos maachen. Reflexioun gëtt als Volt Standing Wave Verhältnis (VSWR) gemooss. E gudde PCB Design wäert passend VSWR Miessunge weisen déi kënne geholl ginn wann d’Antenne getest gëtt.

Mir recommandéieren virsiichteg Design vun Transmissioun Linnen. Als éischt sollt d’Transmissiounslinn riicht sinn, well wann et Ecker oder Béi huet, kann et Verloschter verursaachen. Andeems Dir Perforatiounen gläichméisseg op béide Säiten vum Drot plazéiert, kënne Kaméidi- a Signalverloschter, déi d’Antenne-Leeschtung beaflossen, op e nidderegen Niveau behalen, well d’Performance verbessert ka ginn andeems d’Geräischer isoléieren, déi laanscht d’nächst Drot oder Buedemschichten propagéieren.

Dënn Transmissiounslinne kënne méi grouss Verloschter verursaachen. D’RF passende Komponent an d’Breet vun der Iwwerdroungslinn gi benotzt fir d’Antenne unzepassen fir mat enger charakteristescher Impedanz vu 50 ω ze bedreiwen. D’Gréisst vun der Iwwerdroungslinn beaflosst d’Performance, an d’Transmissiounslinn soll sou kuerz wéi méiglech sinn fir eng gutt Antenneleistung.

Wéi eng besser Leeschtung ze kréien?

Wann Dir de richtege Buedemplang erlaabt an d’Antenne op eng ganz gutt Positioun setzt, hutt Dir e gudde Start, awer et gëtt vill méi wat Dir maache kënnt fir d’Antennleistung ze verbesseren. Dir kënnt e passend Netzwierk benotze fir d’Antenne ofzestëmmen – dëst wäert zu engem gewësse Mooss fir all Faktoren kompenséieren déi d’Antenneleistung beaflosse kënnen.

De Schlëssel RF Komponent ass d’Antenne, déi mam Netz a sengem RF Output entsprécht. Eng Konfiguratioun déi dës Komponenten an der Géigend plazéiert miniméiert de Signalverloscht. Ähnlech, wann Ären Design e passende Netzwierk enthält, wäert d’Antenne ganz gutt funktionnéieren wann seng Kabellängt entsprécht mat deem spezifizéiert an de Produktspesifikatioune vum Hiersteller.

D’Këscht ronderëm de PCB kann och variéieren. Antenne Signaler kënnen net duerch Metall reesen, sou datt eng Antenne an engem Metallgehäuse oder Wunneng mat Metalleigenschaften net erfollegräich ass.

Sief och virsiichteg wann Dir Antennen no bei Plastiksflächen placéiert, well dëst kann e wesentleche Schued un der Antenne Leeschtung verursaachen. E puer Plastik (zum Beispill, Glasfaser gefëllt Nylon) si lossy a kënnen an d’ANTENNE RF Signal zerfall. Plastik huet eng méi héich dielektresch Konstant wéi Loft, wat d’Signal eescht beaflosse kann. Dëst bedeit datt d’Antenne eng méi héich dielektresch Konstant ophëlt, d’elektresch Längt vun der Antenne erhéicht an d’Frequenz vun der Antennestralung reduzéiert.