Antene so občutljive na okolico. Therefore, when there is an antenna on the PCB, mora načrtovalna postavitev upoštevati zahteve antene, saj lahko to močno vpliva na brezžično delovanje naprave. Great care should be taken when integrating antennas into new designs. Tudi material, število plasti in debelina PCB lahko vplivajo na delovanje antene.

Namestite anteno, da izboljšate zmogljivost

Antene delujejo v različnih načinih in odvisno od tega, kako posamezne antene sevajo, jih bo morda treba namestiti na določene položaje – ob kratki strani, dolgi strani ali vogalu tiskanega vezja.

Na splošno je vogal tiskanega vezja dobro mesto za namestitev antene. To je zato, ker kotni položaj omogoča, da ima antena vrzeli v petih prostorskih smereh, dovod antene pa se nahaja v šesti smeri

Proizvajalci anten ponujajo možnosti oblikovanja anten za različne položaje, tako da lahko oblikovalci izdelkov izberejo anteno, ki najbolje ustreza njihovi postavitvi. Typically, the manufacturer’s data sheet shows a reference design that, if followed, provides very good performance.

Zasnove izdelkov za 4G in LTE običajno uporabljajo več anten za izgradnjo sistemov MIMO. In such designs, when multiple antennas are used at the same time, the antennas are usually placed at different corners of the PCB

Pomembno je, da nobenih komponent ne postavite v bližnje polje blizu antene, saj lahko motijo ​​njeno delovanje. Zato bo specifikacija antene določila velikost rezerviranega območja, ki je območje blizu in okoli antene, ki mora biti stran od kovinskih predmetov. To bo veljalo za vsako plast na tiskanem vezju. Poleg tega na nobeno plast plošče ne postavljajte nobenih komponent ali celo nameščajte vijakov.

The antenna radiates to the ground plane, and the ground plane is related to the frequency at which the antenna operates. Zato je nujno zagotoviti pravilno velikost in prostor za ozemljitveno ravnino izbrane antene.

Zemeljska ravnina

Velikost ozemljitvene plošče mora upoštevati tudi vse žice, ki se uporabljajo za komunikacijo z napravo, ter baterije ali napajalne kable, ki se uporabljajo za napajanje naprave. If the grounding plane is of the right size, ensure that cables and batteries connected to the device have less impact on the antenna

Nekatere antene so povezane z ozemljitveno ravnino, kar pomeni, da sam PCB postane ozemljitveni del antene za uravnoteženje toka antene, spodnja plast tiskanega vezja pa lahko vpliva na delovanje antene. V tem primeru je pomembno, da baterij ali LCD-jev ne postavite v bližino antene.

V podatkovnem listu proizvajalca mora biti vedno navedeno, ali antena zahteva sevanje ozemljitvene ravnine in če je tako, velikost zahtevane ozemljitvene ravnine. This may mean that the gap area should surround the antenna.

Blizu drugih komponent PCB

Ključnega pomena je, da anteno držite stran od drugih komponent, ki bi lahko motile način sevanja antene. One thing to watch out for is batteries; Kovinske komponente LCD, kot so priključki USB, HDMI in Ethernet; In hrupne ali hitre stikalne komponente, povezane s stikalnimi napajalniki.

Idealna razdalja med anteno in drugo komponento se razlikuje glede na višino komponente. 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.

Če so v bližini druge antene, ki delujejo na podobnih frekvencah, lahko povzročijo, da se obe anteni razglasita, saj vplivata na sevanje drug drugega. Priporočamo, da se to ublaži z izolacijo vsaj -10 dB anten pri frekvencah do 1 GHz in vsaj -20 dB anten pri 20 GHz. To lahko storite tako, da pustite več prostora med antenami ali pa jih zavrtite tako, da so nameščene za 90 ali 180 stopinj druga od druge.

Projektiranje daljnovodov

Prenosni vodi so RF kabli, ki prenašajo RF energijo do in iz antene za prenos signalov na radio. Oddajne linije morajo biti zasnovane tako, da znašajo 50, sicer lahko odbijajo signale nazaj v radio in povzročijo padec razmerja signal/šum (SNR), zaradi česar lahko radijski sprejemniki postanejo nesmiselni. Odboj se meri kot napetostno razmerje stoječega vala (VSWR). A good PCB design will exhibit suitable VSWR measurements that can be taken when testing the antenna.

Priporočamo skrbno načrtovanje daljnovodov. Prvič, daljnovod mora biti raven, ker lahko povzroči izgube, če ima vogale ali zavoje. Z enakomernim namestitvijo perforacij na obeh straneh žice lahko šum in izgube signala, ki lahko vplivajo na delovanje antene, ohranite na nizki ravni, saj je zmogljivost mogoče izboljšati z izolacijo hrupa, ki se širi vzdolž bližnjih žic ali ozemljitvenih plasti.

Tanjši daljnovodi lahko povzročijo večje izgube. Komponenta ujemanja RF in širina daljnovoda se uporabljata za prilagoditev antene za delovanje pri karakteristični impedanci 50 ω. Velikost daljnovoda vpliva na zmogljivost, daljnovod pa mora biti čim krajši za dobro delovanje antene.

Kako do boljšega delovanja?

Če dovolite pravo ozemljitveno ravnino in postavite anteno v zelo dober položaj, imate dober začetek, vendar lahko naredite še veliko več za izboljšanje učinkovitosti antene. Za nastavitev antene lahko uporabite usklajeno omrežje – to bo do neke mere kompenziralo vse dejavnike, ki lahko vplivajo na delovanje antene.

Ključna RF komponenta je antena, ki se ujema z omrežjem in njegovim RF izhodom. Konfiguracija, ki te komponente postavi v bližino, zmanjša izgubo signala. Podobno, če vaša zasnova vključuje ujemajoče se omrežje, bo antena delovala zelo dobro, če bo njena dolžina ožičenja ustrezala tisti, ki je določena v specifikacijah izdelka proizvajalca.

Ohišje okoli tiskanega vezja se lahko razlikuje tudi. Signali antene ne morejo potovati skozi kovino, zato namestitev antene v kovinsko ohišje ali ohišje s kovinskimi lastnostmi ne bo uspešna.

Prav tako bodite previdni pri postavljanju anten v bližino plastičnih površin, saj lahko to močno poškoduje delovanje antene. Nekatere plastike (na primer najlon, polnjen s steklenimi vlakni) so izgubljajoče in lahko razpadejo na RF signal ANTENE. Plastika ima višjo dielektrično konstanto kot zrak, kar lahko resno vpliva na signal. To pomeni, da bo antena zabeležila višjo dielektrično konstanto, s čimer bo povečala električno dolžino antene in zmanjšala frekvenco antenskega sevanja.