1. Pertimbangan untuk pengumpanan antena
------------------------- Tabel 2 menunjukkan nilai "W" dari ketebalan antara lapisan atas dan bawah dari FR4PCB lapis ganda (konstanta dielektrik yang sesuai adalah 4.3). Lapisan atas berisi jejak antena; lapisan bawah adalah lapisan berikutnya yang berisi bidang ground RF padat. Ruang PCB yang tersisa di lapisan bawah dapat digunakan sebagai bidang pentanahan sinyal (untuk PRoC / PSoC dan sirkuit lainnya). Gambar a menunjukkan nilai "W" dari ketebalan PCB lapisan ganda. Tabel 2. Nilai "W" FR4PCB: ketebalan antara lapisan antena dan lapisan radio ground yang berdekatan.
Gambar 1. Deskripsi ketebalan PCB
Untuk jejak PCB yang mengumpankan antena yang lebih pendek, persyaratan lebar seperti itu relatif longgar. Pastikan lebar jejak antena sama dengan lebar kontak umpan antena. Dalam kasus yang ditunjukkan pada Gambar b, lebar jejak dari umpan antena tidak lebar yang ditentukan dalam Tabel 2.
Gambar b Lebar umpan antena untuk jejak pendek
Tetapi jika saluran transmisi panjang (saluran dari jaringan yang cocok ke antena atau kembali ke pin ANT PRoC / PSoC sekitar 1cm), maka Cypress merekomendasikan menggunakan saluran transmisi (TLine) dengan lebar tertentu di lapisan bawah. Ketik (garis diletakkan pada PCB) sebagai feed.
Gambar c menunjukkan MIFA's S11. Bandwidth MIFA ini (S11-10dB) berkisar dari 2.44GHz ± 230MHz. Oleh karena itu, dalam kisaran 2.44GHz ± 230MHz, pantulan antena kurang dari atau sama dengan 10%, yang cukup untuk aplikasi BLE. Gambar c. MIFA's S11 (Return Loss = --S11)
Gambar d menunjukkan peta penguatan radiasi 3D lengkap MIFA pada 2.44GHz. Informasi ini sangat berguna saat menyiapkan antena MIFA untuk aplikasi kustom dan membantu mendapatkan radiasi maksimum ke arah yang diinginkan. Pada gambar di atas: MIFA ditempatkan pada bidang XY, dan arah sumbu Z tegak lurus terhadapnya. Gambar d Diagram penguatan radiasi 3D MIFA
Dengan pola radiasi ini, dapat diketahui bahwa radiasi terbesar muncul dalam ruang berbentuk kerucut dengan sudut 30 ° terhadap sumbu X. Ini karena MIFA tidak dapat mempertahankan orientasi horizontal atau vertikal pada bidang XY. Bagian vertikal dan ujung MIFA serta semuanya berpartisipasi dalam radiasi, dan membentuk pola radiasi miring.
2. Pertimbangan panjang antena
------------------------- Bergantung pada ketebalan PCB, panjang antena MIFA perlu disesuaikan agar impedansi dan pemilihan frekuensi radiasi antena dapat disesuaikan. Bergantung pada ketebalan papan sirkuit, Cypress menyediakan panjang antena berikut. Gambar e Panjang MIFA
Tabel 3. Panjang bagian vertikal dan ujung (L_Tip / L_leg)
Gambar e menunjukkan dua antena MIFA yang cocok untuk dua ketebalan papan sirkuit yang berbeda. Ketika perancang menyesuaikan panjang antena MIFA sesuai dengan ketebalan papan sirkuit tertentu, lihat Tabel 3.
3. Antena F Terbalik (IFA)
------------------------- Untuk aplikasi yang memiliki batasan tertentu pada ukuran antena (seperti monitor detak jantung), IFA ini direkomendasikan. Misalnya, tata letak detail dari IFA yang direkomendasikan mencakup lapisan atas dan bawah dalam PCB dua lapis. Lebar jejak sekitar 24mm.
Untuk FR4PCB dengan ketebalan 1.6mm, ukuran IFA didesain menjadi 4mm × 20.5mm (157.5mils × 807mils). Dibandingkan dengan MIFA, IFA memiliki rasio aspek yang lebih besar (rasio lebar terhadap tinggi).
Lapisan atas (lapisan antena)
Lapisan bawah (bidang ground RF)
Lebar "W" jejak pengumpan dipengaruhi oleh tumpukan PCB di produk. Tabel 4 memberikan nilai "W" yang sesuai untuk substrat FR4 (konstanta dielektrik yang sesuai adalah 4.3) berdasarkan ketebalan PCB yang berbeda antara lapisan atas (lapisan antena) dan lapisan bawah (lapisan ground RF yang berdekatan). Lapisan atas berisi jejak antena; lapisan bawah adalah lapisan berikutnya yang berisi bidang ground RF padat. Ruang PCB yang tersisa di lapisan bawah dapat digunakan sebagai bidang pentanahan sinyal (untuk PRoC / PSoC dan sirkuit lainnya). Gambar g menghubungkan konsep "ketebalan PCB" dari PCB lapis ganda yang khas dengan nilai "F". Tabel 4. Nilai "F" dari FR4PCB: ketebalan antara lapisan antena dan lapisan ground RF yang berdekatan.
Gambar g Deskripsi ketebalan PCB
Untuk jejak pendek kurang dari 3mm, ketebalan umpan antena dapat disesuaikan. Ketebalan feed antena bisa sama dengan ketebalan trace antena, lihat Gambar b.
Frekuensi IFA dalam bandwidth 220MHz (S11-10dB) adalah sekitar 2.44GHz, seperti yang ditunjukkan pada Gambar h. Gambar h. S11 IFA (return loss = -S11)
Gambar i menunjukkan pola radiasi kualitatif IFA pada bidang XY. Informasi ini sangat berguna saat menyiapkan antena IFA untuk aplikasi pelanggan, membantu mendapatkan radiasi maksimum ke arah yang diinginkan. Untuk memudahkan pengamatan, hanya arah radiasi kualitatif yang ditunjukkan pada gambar. Untuk pola radiasi rinci pada semua pesawat XY, YZ, dan ZX, silakan hubungi dukungan teknis Cypress. Gambar i Peta perolehan radiasi 2D kualitatif IFA
4. Antena chip
------------------------- Untuk aplikasi khusus dengan ukuran PCB yang sangat kecil (seperti transceiver Bluetooth), antena chip adalah cara yang baik (Gambar j). Mereka adalah antena off-the-shelf, menempati ruang PCB terkecil, dan dapat memberikan kinerja yang lebih baik. Namun, antena chip meningkatkan bill of material (BOM) dan membutuhkan biaya perakitan. Karena itu membutuhkan pemesanan dan perakitan komponen luar. Umumnya, harga antena chip sekitar 10-50 sen, tergantung ukuran dan kinerjanya. Gambar j Antena chip
Saat menggunakan antena chip, faktor kunci lain juga harus dipertimbangkan: dipengaruhi oleh area ground radiasi. Oleh karena itu, rekomendasi pabrikan untuk area pentanahan harus diikuti. Tidak seperti antena PCB, antena chip tidak dapat diatur dengan mengubah panjang antena. Selain itu, jaringan yang cocok diperlukan untuk mengatur antena, sehingga lebih banyak tagihan material akan ditambahkan.
Cypress hanya merekomendasikan penggunaan antena chip dalam aplikasi tertentu yang membutuhkan ruang PCB minimal, seperti transceiver Nano Bluetooth. Untuk aplikasi semacam itu, Cypress merekomendasikan penggunaan antena chip 2450AT18B100E dengan teknologi Johnson, yang memiliki ukuran 63milx126mil. Untuk sebagian besar aplikasi, antena PCB seperti MIFA atau IFA direkomendasikan. Antena faktor bentuk kecil (footprint kecil) ini tidak hanya murah, tetapi juga memberikan kinerja yang sangat baik. Gambar k dan Gambar 1 menunjukkan panduan tata letak untuk antena chip 2450AT42B100E dengan teknologi Johnson. Ukurannya 118milx196mil. Untuk instruksi lebih rinci tentang antena ini, silakan merujuk ke situs web terkait. Gambar k Panduan tata letak antena chip 2450AT42B100E dengan teknologi Johansson
Tata letak juga menunjukkan saluran transmisi pengumpan 50 dan komponen yang cocok. Lebar saluran transmisi pengumpan tergantung pada ketebalan papan sirkuit. Ketebalan papan sirkuit yang tepat ditentukan dalam Tabel 4. Gambar 1. Panduan tata letak antena teknologi Johansen yang sama seperti di halaman web produk.
Kinerja antena chip ditentukan oleh bidang tanah. Secara umum, mereka membutuhkan lebih banyak area tanah dan lebih banyak ruang. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, untuk antena 2450AT42B100E, jarak ground minimum adalah 0.8mm. Jika jaraknya 2-3mm, s11 yang diamati akan lebih jelas.
Antena chip tidak selalu bersifat isotropik. Ada arah radiasi tertentu yang disukai. Menurut jarak Gnd dan bagian plastik, arah radiasi maksimum juga berbeda. Untuk arah radiasi umum antena chip Johansen (2450AT42B100E), lihat Gambar m. Gambar m Pola radiasi antena chip
Cypress hanya merekomendasikan penggunaan antena chip dalam aplikasi tertentu yang membutuhkan ruang PCB minimal, seperti transceiver Bluetooth Nano atau modul ultra-kecil. Untuk aplikasi ini, Cypress juga merekomendasikan penggunaan antena chip 2450AT42B100E dengan teknologi Johnson, karena dibandingkan dengan 2450AT18B100E, antena memiliki ukuran yang lebih besar, kinerja RF yang lebih baik, dan membutuhkan jarak Gnd yang lebih kecil. Isi antena teknologi Hansen hanya untuk referensi. Untuk informasi lebih lanjut tentang antena chip 2.4GHz, silakan tanyakan berbagai pemasok, seperti Murata, Vishay, dll.
Untuk sebagian besar aplikasi, antena PCB seperti MIFA atau IFA direkomendasikan. Meskipun antena kecil (footprint kecil) ini tidak mahal, antena ini memberikan kinerja yang sangat baik.
5. Antena kabel
------------------------- Antena kawat adalah antena lama tradisional. Kabel aluminium atau penjepit kertas seperempat panjang gelombang dipasang pada PCB untuk membentuk antena ini. Kabel atau penjepit kertas aluminium dipasang pada PCB dalam bentuk spiral, lalu 5 Posisi -6mm sejajar dengan lapisan ini.
Tidak ada pengenalan lebih lanjut, karena mereka terpapar di udara sebagai antena 3D, kinerja RF-nya sangat bagus. Antena ini memiliki jangkauan sinyal terbaik dan pola radiasi isotropik terbanyak. Jangkauan nirkabel antena kabel dapat melebihi 100 kaki.
Untuk aplikasi BLE yang membutuhkan antena form factor kecil, antena jenis ini tidak disarankan karena akan memakan banyak ruang dan ketinggian vertikal. Tetapi jika ada cukup ruang, antena jenis ini dapat mencapai kinerja jangkauan frekuensi radio, pengarahan dan pola radiasi terbaik. Gambar n Tata letak antena kawat
Antena kabel memiliki kinerja frekuensi radio terbaik. Dibandingkan dengan antena lain, antena kabel memiliki penguatan antena dan kinerja radiasi terbaik. Silakan lihat Gambar o untuk pola radiasi kualitatif dari antena kabel. Gambar o Pola radiasi kualitatif antena kawat
6. Perbandingan berbagai antena
------------------------- Lihat Tabel 5 untuk segera memilih antena yang tepat untuk aplikasi Anda. Tabel 5. Perbandingan antara MIFA, IFA, chip dan antena kabel
Sumber: eepw; diedit oleh RFsister
-
- Membaca sejarah Eropa dalam satu menit (1)
-
- Sangat Amway! Homestay selebriti internet di Moganshan ini cocok untuk hidup, bersenang-senang, dan berfoto!
-
- Memahami sanksi ekonomi Iran dalam satu menit
-
- Lampu padam Jas militer yang bisa dibaca
-
- Musim panas akan digunakan untuk tusuk sate. Jenis tusuk sate apa yang digunakan teman-teman dari seluruh dunia?
-
- Menjadi seorang ibu sangat menderita, tetapi Anda hanya tahu mengirim lingkaran teman!
-
- "Skyhawk" milik China berhasil terbang untuk pertama kalinya, dan kemampuan silumannya melebihi J-20
-
- Di musim panas, saya paling menyukai warna biru di bumi
-
- Musim veteran | Para veteran meninggalkan "keterampilan unik" di ketentaraan
-
- Baca preview sejarah Eropa dalam satu menit
-
- Halo, Pribadi! Inilah barak "Upacara Pagi" milik rekrutan Pasukan Hong Kong
-
- Tujuh kesulitan dan enam tindakan pencegahan dalam memajukan manufaktur cerdas!