Antenas ir jutīgas pret apkārtējo vidi. Therefore, when there is an antenna on the PCB, dizaina izkārtojumā jāņem vērā antenas prasības, jo tas var ievērojami ietekmēt ierīces bezvadu veiktspēju. Great care should be taken when integrating antennas into new designs. Pat PCB materiāls, slāņu skaits un biezums var ietekmēt antenas veiktspēju.

Novietojiet antenu, lai uzlabotu veiktspēju

Antenas darbojas dažādos režīmos, un atkarībā no tā, kā atsevišķas antenas izstaro, tās var būt jānovieto noteiktās pozīcijās – gar PCB īso malu, garo malu vai stūri.

Kopumā PCB stūris ir laba vieta, kur novietot antenu. Tas ir tāpēc, ka stūra pozīcija ļauj antenai izveidot spraugas piecos telpiskajos virzienos, un antenas padeve atrodas sestajā virzienā.

Antenu ražotāji piedāvā antenu dizaina iespējas dažādām pozīcijām, tāpēc produktu dizaineri var izvēlēties antenu, kas vislabāk atbilst viņu izkārtojumam. Typically, the manufacturer’s data sheet shows a reference design that, if followed, provides very good performance.

Produktu dizainā 4G un LTE parasti tiek izmantotas vairākas antenas, lai izveidotu MIMO sistēmas. In such designs, when multiple antennas are used at the same time, the antennas are usually placed at different corners of the PCB

Ir svarīgi nenovietot nekādus komponentus tuvajā laukā antenas tuvumā, jo tie var traucēt tās darbību. Tāpēc antenas specifikācijā būs norādīts rezervētās zonas lielums, kas ir zona pie antenas un ap to, kas jātur prom no metāla priekšmetiem. Tas attieksies uz katru PCB slāni. Turklāt nevienā dēļa slānī šajā zonā nenovietojiet nekādas sastāvdaļas un pat neuzstādiet skrūves.

The antenna radiates to the ground plane, and the ground plane is related to the frequency at which the antenna operates. Tāpēc ir steidzami jānodrošina pareizais izmērs un vieta izvēlētajai antenai.

Zemes plakne

Iezemētās plates izmērā jāņem vērā arī visi vadi, kas tiek izmantoti saziņai ar ierīci, un baterijas vai strāvas vadi, ko izmanto ierīces barošanai. If the grounding plane is of the right size, ensure that cables and batteries connected to the device have less impact on the antenna

Dažas antenas ir saistītas ar zemējuma plakni, kas nozīmē, ka PCB pati kļūst par antenas zemējuma daļu, lai līdzsvarotu antenas strāvu, un PCB apakšējais slānis var ietekmēt antenas veiktspēju. Šajā gadījumā ir svarīgi nenovietot antenas tuvumā baterijas vai LCD displejus.

Ražotāja datu lapā vienmēr jānorāda, vai antenai ir nepieciešams zemējuma plaknes starojums, un, ja jā, tad nepieciešamais zemējuma plaknes izmērs. This may mean that the gap area should surround the antenna.

Tuvu citiem PCB komponentiem

Ir ļoti svarīgi turēt antenu tālāk no citiem komponentiem, kas varētu traucēt antenas izstarošanos. One thing to watch out for is batteries; LCD metāla komponenti, piemēram, USB, HDMI un Ethernet savienotāji; Un trokšņaini vai ātrdarbīgi komutācijas komponenti, kas saistīti ar komutācijas barošanas avotiem.

Ideālais attālums starp antenu un citu komponentu mainās atkarībā no komponenta augstuma. 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.

Ja tuvumā atrodas citas antenas, kas darbojas līdzīgās frekvencēs, tas var izraisīt abu antenu noskaņošanu, jo tās ietekmē viena otras starojumu. Mēs iesakām to mazināt, izolējot vismaz -10 dB antenas ar frekvenci līdz 1 GHz un vismaz -20 dB antenas pie 20 GHz. To var izdarīt, atstājot vairāk vietas starp antenām vai pagriežot tās tā, lai tās būtu novietotas 90 vai 180 grādu attālumā viena no otras.

Projektējiet pārvades līnijas

Pārraides līnijas ir RF kabeļi, kas pārraida RF enerģiju uz antenu un no tās, lai pārraidītu signālus uz radio. Pārraides līnijas ir jāprojektē tā, lai būtu 50, pretējā gadījumā tās var atspoguļot signālus atpakaļ radio un izraisīt signāla un trokšņa attiecības (SNR) samazināšanos, kas var padarīt radio uztvērējus bezjēdzīgus. Atspīdumu mēra kā sprieguma stāvviļņu attiecību (VSWR). A good PCB design will exhibit suitable VSWR measurements that can be taken when testing the antenna.

Mēs iesakām rūpīgi izstrādāt pārvades līnijas. Pirmkārt, pārvades līnijai jābūt taisnai, jo, ja tai ir stūri vai līkumi, tas var radīt zudumus. Vienmērīgi novietojot perforācijas abās stieples pusēs, troksni un signāla zudumus, kas var ietekmēt antenas darbību, var samazināt līdz minimumam, jo ​​veiktspēju var uzlabot, izolējot troksni, kas izplatās pa blakus esošajiem vadiem vai zemes slāņiem.

Plānākas pārvades līnijas var radīt lielākus zudumus. RF atbilstības komponents un pārraides līnijas platums tiek izmantoti, lai pielāgotu antenu tā, lai tā darbotos ar raksturīgo pretestību 50 ω. Pārvades līnijas izmērs ietekmē veiktspēju, un pārvades līnijai jābūt pēc iespējas īsākai, lai nodrošinātu labu antenas veiktspēju.

Kā panākt labāku sniegumu?

Ja pieļaujat pareizo zemējuma plakni un novietojat antenu ļoti labā pozīcijā, jums ir labs sākums, taču jūs varat darīt daudz vairāk, lai uzlabotu antenas veiktspēju. Antenas noregulēšanai varat izmantot saskaņotu tīklu – tas zināmā mērā kompensēs visus faktorus, kas var ietekmēt antenas veiktspēju.

RF galvenā sastāvdaļa ir antena, kas atbilst tīklam un tā RF izejai. Konfigurācija, kurā šie komponenti tiek novietoti tuvumā, samazina signāla zudumu. Tāpat, ja jūsu dizainā ir iekļauts atbilstošs tīkls, antena darbosies ļoti labi, ja tās vadu garums atbilst ražotāja izstrādājuma specifikācijās norādītajam.

Var atšķirties arī korpuss ap PCB. Antenas signāli nevar pārvietoties caur metālu, tāpēc antenas ievietošana metāla korpusā vai korpusā ar metāla īpašībām nebūs veiksmīga.

Tāpat esiet piesardzīgs, novietojot antenas plastmasas virsmu tuvumā, jo tas var būtiski sabojāt antenas darbību. Dažas plastmasas (piemēram, ar stiklšķiedru pildīts neilons) ir ar zudumiem un var sadalīties ANTENAS RF signālā. Plastmasai ir augstāka dielektriskā konstante nekā gaisam, kas var nopietni ietekmēt signālu. Tas nozīmē, ka antena ierakstīs augstāku dielektrisko konstanti, palielinot antenas elektrisko garumu un samazinot antenas starojuma frekvenci.