Antenner är känsliga för sin omgivning. Därför när det finns en antenn på PCBbör designlayouten ta hänsyn till antennkraven, eftersom detta i hög grad kan påverka enhetens trådlösa prestanda. Stor försiktighet bör iakttas vid integrering av antenner i nya mönster. Även materialet, antalet lager och tjockleken på kretskortet kan påverka antennens prestanda.

Placera antennen för att förbättra prestanda

Antenner fungerar i olika lägen, och beroende på hur enskilda antenner strålar kan de behöva placeras i specifika positioner – längs kortsidan, långsidan eller hörnet av kretskortet.

I allmänhet är hörnet av kretskortet ett bra ställe att placera antennen. Detta beror på att hörnpositionen tillåter antennen att ha luckor i fem rumsliga riktningar, och antennmatningen är placerad i sjätte riktningen

Antennstillverkare erbjuder antenndesignalternativ för olika positioner, så produktdesigners kan välja den antenn som bäst passar deras layout. Normalt visar tillverkarens datablad en referensdesign som, om den följs, ger mycket bra prestanda.

Produktdesigner för 4G och LTE använder vanligtvis flera antenner för att bygga MIMO -system. I sådana utföranden, när flera antenner används samtidigt, placeras antennerna vanligtvis i olika hörn av kretskortet

Det är viktigt att inte placera några komponenter i närområdet nära antennen eftersom de kan störa dess prestanda. Därför kommer antennspecifikationen att specificera storleken på det reserverade området, vilket är området nära och runt antennen som måste hållas borta från metallföremål. Detta gäller för varje lager i kretskortet. Placera inte heller några komponenter eller installera skruvar i detta område på något lager av brädet.

Antennen utstrålar till markplanet, och markplanet är relaterat till frekvensen vid vilken antennen arbetar. Därför är det angeläget att tillhandahålla rätt storlek och utrymme för markplanet för den valda antennen.

Markplan

Storleken på markplanet bör också ta hänsyn till alla ledningar som används för att kommunicera med enheten och batterierna eller nätsladdarna som används för att driva enheten. Om jordningsplanet har rätt storlek, se till att kablar och batterier som är anslutna till enheten påverkar antennen mindre

Vissa antenner är relaterade till jordningsplanet, vilket innebär att själva kretskortet blir antennens jordningsdel för att balansera antennströmmen, och det nedre lagret av kretskortet kan påverka antennens prestanda. I det här fallet är det viktigt att inte placera batterier eller LCDS i närheten av antennen.

Tillverkarens datablad ska alltid ange om antennen kräver jordningsplanstrålning och i så fall storleken på det jordade planet som krävs. Detta kan innebära att gapområdet ska omge antennen.

Nära andra PCB -komponenter

Det är viktigt att hålla antennen borta från andra komponenter som kan störa antennens utstrålning. En sak att se upp för är batterier; LCD -metallkomponenter, såsom USB-, HDMI- och Ethernet -kontakter; Och bullriga eller höghastighetsomkopplingskomponenter relaterade till växling av nätaggregat.

Det idealiska avståndet mellan en antenn och en annan komponent varierar beroende på komponentens höjd. I allmänhet, om en linje dras i en 8 graders vinkel mot botten av antennen, det säkra avståndet mellan komponenten och antennen om den är under linjen.

Om det finns andra antenner som arbetar med liknande frekvenser i närheten kan det orsaka att de två antennerna detonerar, eftersom de påverkar varandras strålning. Vi rekommenderar att detta mildras genom att isolera minst -10 dB antenner vid frekvenser upp till 1 GHz och minst -20 dB antenner vid 20 GHz. Detta kan göras genom att lämna mer utrymme mellan antennerna eller genom att rotera dem så att de placeras 90 eller 180 grader från varandra.

Utforma överföringslinjer

Överföringsledningar är RF -kablar som överför RF -energi till och från antennen för att överföra signaler till radion. Sändningslinjer måste vara utformade för att vara 50, annars kan de reflektera signaler tillbaka till radion och orsaka en minskning av signal-brus-förhållandet (SNR), vilket kan göra radiomottagare meningslösa. Reflektion mäts som spänning stående vågförhållande (VSWR). En bra PCB -design kommer att uppvisa lämpliga VSWR -mätningar som kan tas vid testning av antennen.

Vi rekommenderar noggrann design av överföringslinjer. För det första bör överföringslinjen vara rak, för om den har hörn eller böjningar kan den orsaka förluster. Genom att placera perforeringar jämnt på båda sidor av tråden kan buller och signalförluster som kan påverka antennprestanda hållas på en låg nivå, eftersom prestanda kan förbättras genom att isolera buller som sprider sig längs närliggande ledningar eller markskikt.

Tunnare överföringslinjer kan orsaka större förluster. RF -matchande komponent och bredden på överföringslinjen används för att justera antennen för att fungera med en karakteristisk impedans på 50 ω. Överföringslinjens storlek påverkar prestanda, och överföringsledningen bör vara så kort som möjligt för god antennprestanda.

Hur får man bättre prestanda?

Om du tillåter rätt jordningsplan och placerar antennen i ett mycket bra läge har du en bra start, men det finns mycket mer du kan göra för att förbättra antennens prestanda. Du kan använda ett matchat nätverk för att ställa in antennen – detta kommer i viss mån att kompensera för alla faktorer som kan påverka antennens prestanda.

Den viktigaste RF -komponenten är antennen, som matchar nätverket och dess RF -utgång. En konfiguration som placerar dessa komponenter i närheten minimerar signalförlusten. På samma sätt, om din design innehåller ett matchande nätverk, kommer antennen att fungera mycket bra om dess ledningslängd matchar den som anges i tillverkarens produktspecifikationer.

Höljet runt kretskortet kan också variera. Antennesignaler kan inte färdas genom metall, så att placera en antenn i ett metallhus eller ett hus med metallegenskaper kommer inte att lyckas.

Var också försiktig när du placerar antenner nära plastytor, eftersom detta kan orsaka betydande skador på antennens prestanda. Vissa plaster (till exempel glasfiberfylld nylon) går förlorade och kan förfalla till ANTENNAS RF -signal. Plast har en högre dielektrisk konstant än luft, vilket kan påverka signalen allvarligt. Detta innebär att antennen registrerar en högre dielektrisk konstant, vilket ökar antennens elektriska längd och minskar antennstrålningens frekvens.