Antenos yra jautrios jų aplinkai. Todėl, kai ant jo yra antena PCB, projektuojant turėtų būti atsižvelgiama į antenos reikalavimus, nes tai gali labai paveikti belaidžio įrenginio veikimą. Labai atsargiai reikia integruoti antenas į naujus dizainus. Net medžiaga, sluoksnių skaičius ir PCB storis gali turėti įtakos antenos veikimui.

Padėkite anteną, kad pagerintumėte našumą

Antenos veikia skirtingais režimais ir, priklausomai nuo to, kaip atskiros antenos spinduliuoja, gali tekti jas pastatyti tam tikrose vietose – išilgai trumposios, ilgosios pusės arba PCB kampo.

Apskritai, PCB kampas yra gera vieta antenai įdėti. Taip yra todėl, kad kampinė padėtis leidžia antenai turėti spragas penkiomis erdvinėmis kryptimis, o antenos padavimas yra šešta kryptimi

Antenų gamintojai siūlo antenų dizaino parinktis skirtingoms pozicijoms, todėl gaminių dizaineriai gali pasirinkti geriausiai jų išdėstymą atitinkančią anteną. Paprastai gamintojo duomenų lape rodomas etaloninis dizainas, kuris, jei jo laikomasi, užtikrina labai gerą našumą.

4G ir LTE gaminių projektuose paprastai naudojamos kelios antenos MIMO sistemoms kurti. Tokių konstrukcijų atveju, kai vienu metu naudojamos kelios antenos, antenos paprastai dedamos skirtinguose PCB kampuose

Svarbu nedėti jokių komponentų artimame lauke šalia antenos, nes jie gali trukdyti jos veikimui. Todėl antenos specifikacijoje bus nurodytas rezervuotos zonos dydis, tai yra sritis šalia ir aplink anteną, kuri turi būti laikoma atokiau nuo metalinių daiktų. Tai bus taikoma kiekvienam PCB sluoksniui. Be to, šioje vietoje ant bet kurio plokštės sluoksnio nedėkite jokių komponentų ir net nemontuokite varžtų.

Antena spinduliuoja į įžeminimo plokštę, o įžeminimo plokštuma yra susijusi su dažniu, kuriuo antena veikia. Todėl būtina skubiai pateikti tinkamą pasirinktos antenos įžeminimo plokštės dydį ir erdvę.

Žemės plokštuma

Nustatant įžeminimo plokštės dydį taip pat reikėtų atsižvelgti į visus laidus, naudojamus ryšiui su įrenginiu, ir į baterijas ar maitinimo laidus, naudojamus prietaisui maitinti. Jei įžeminimo plokštė yra tinkamo dydžio, įsitikinkite, kad prie prietaiso prijungti kabeliai ir baterijos mažiau veikia anteną

Kai kurios antenos yra susijusios su įžeminimo plokštuma, o tai reiškia, kad pati PCB tampa antenos įžeminimo dalimi, kad subalansuotų antenos srovę, o apatinis PCB sluoksnis gali turėti įtakos antenos veikimui. Tokiu atveju svarbu nedėti baterijų ar LCD ekranų šalia antenos.

Gamintojo duomenų lape visada turėtų būti nurodyta, ar antenai reikia įžeminimo plokštumos spinduliuotės, ir, jei reikia, reikiamo įžeminimo plokštumos dydžio. Tai gali reikšti, kad tarpas turi supa anteną.

Netoli kitų PCB komponentų

Labai svarbu, kad antena nebūtų toliau nuo kitų komponentų, kurie gali trukdyti antenos spinduliavimui. Vienas dalykas, kurio reikia saugotis, yra baterijos; LCD metaliniai komponentai, tokie kaip USB, HDMI ir Ethernet jungtys; Ir triukšmingi arba greiti perjungimo komponentai, susiję su maitinimo šaltinių perjungimu.

Idealus atstumas tarp antenos ir kito komponento skiriasi priklausomai nuo komponento aukščio. Apskritai, jei linija nubrėžta 8 laipsnių kampu iki antenos apačios, saugus atstumas tarp komponento ir antenos, jei ji yra žemiau linijos.

Jei netoliese yra kitų antenų, veikiančių panašiu dažniu, tai gali sukelti dviejų antenų susilpnėjimą, nes jos veikia viena kitos spinduliuotę. Rekomenduojame tai sušvelninti, atskiriant bent -10 dB antenas dažniu iki 1 GHz ir ne mažiau kaip -20 dB antenas esant 20 GHz dažniui. Tai galima padaryti paliekant daugiau vietos tarp antenų arba pasukant jas taip, kad jos būtų viena nuo kitos 90 arba 180 laipsnių kampu.

Suprojektuoti perdavimo linijas

Perdavimo linijos yra RF kabeliai, kurie perduoda RF energiją į anteną ir iš jos, kad perduotų signalus į radiją. Perdavimo linijos turi būti suprojektuotos taip, kad būtų 50, kitaip jos gali atspindėti signalus atgal į radiją ir sukelti signalo ir triukšmo santykio (SNR) sumažėjimą, todėl radijo imtuvai gali tapti beprasmiai. Atspindys matuojamas kaip nuolatinės bangos įtampos santykis (VSWR). Geras PCB dizainas parodys tinkamus VSWR matavimus, kuriuos galima atlikti bandant anteną.

Rekomenduojame kruopščiai suprojektuoti perdavimo linijas. Pirma, perdavimo linija turi būti tiesi, nes jei ji turi kampus ar įlinkius, ji gali patirti nuostolių. Tolygiai išdėstant perforacijas abiejose laido pusėse, triukšmas ir signalo nuostoliai, galintys turėti įtakos antenos veikimui, gali būti žemo lygio, nes našumą galima pagerinti išskiriant triukšmą, sklindantį išilgai laidų ar įžeminimo sluoksnių.

Plonesnės perdavimo linijos gali sukelti didesnių nuostolių. RF atitikimo komponentas ir perdavimo linijos plotis yra naudojami antenai sureguliuoti, kad ji veiktų esant būdingai 50 imp varžai. Perdavimo linijos dydis turi įtakos našumui, o perdavimo linija turėtų būti kuo trumpesnė, kad antena veiktų gerai.

Kaip pasiekti geresnių rezultatų?

Jei leisite tinkamą įžeminimo plokštumą ir pastatysite anteną į labai gerą padėtį, pradžia bus gera, tačiau dar daug ką galite padaryti, kad pagerintumėte antenos veikimą. Antenai sureguliuoti galite naudoti suderintą tinklą – tai tam tikru mastu kompensuos visus veiksnius, galinčius turėti įtakos antenos veikimui.

Pagrindinis RF komponentas yra antena, atitinkanti tinklą ir jo RF išvestį. Konfigūracija, kurioje šie komponentai yra šalia, sumažina signalo praradimą. Panašiai, jei jūsų dizainas apima atitinkamą tinklą, antena veiks labai gerai, jei jos laidų ilgis atitinka nurodytą gamintojo gaminio specifikacijose.

Korpusas aplink PCB taip pat gali skirtis. Antenos signalai negali keliauti per metalą, todėl antenos įdėjimas į metalinį korpusą arba korpusą, pasižymintį metalo savybėmis, nebus sėkmingas.

Taip pat būkite atsargūs dėdami antenas prie plastikinių paviršių, nes tai gali labai pakenkti antenos veikimui. Kai kurie plastikai (pavyzdžiui, stiklo pluoštu užpildytas nailonas) yra nuostolingi ir gali suskaidyti į ANTENNA RF signalą. Plastikas turi didesnę dielektrinę konstantą nei oras, o tai gali rimtai paveikti signalą. Tai reiškia, kad antena įrašys didesnę dielektrinę konstantą, padidindama antenos elektrinį ilgį ir sumažindama antenos spinduliavimo dažnį.