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pos機天線fpc
萬物互聯(lián)的5G時代將以新一代通信技術(shù)撬動世界的發(fā)展,各類無線通信模塊成為了萬物互聯(lián)的基石,而模塊的通信質(zhì)量很大程度上取決于天線設(shè)計是否合理,為了節(jié)省研發(fā)周期,不少天線廠商都推出各種各樣的標準天線品。然而如果工程師選擇不當,不僅起不到應(yīng)有的效果,反而會浪費很多時間與成本在排查調(diào)試上,得不償失。本文將介紹常用的幾種天線并結(jié)合在工程中的實際使用經(jīng)驗給出設(shè)計建議----如何選擇合適的天線并發(fā)揮出天線最佳的性能,以供大家參考。
常用的天線種類及特點1、外置類天線:主要包括(膠棒、吸盤、拉桿、玻璃鋼等),性能好,無需調(diào)試,方便更換,增益高,適用于各種終端設(shè)備;缺點是容易被破壞、安裝占用空間等。
2、板載天線:天線直接layout在模塊主板上,成本低,可調(diào)性好,主要用于BT、Wi-Fi無線通信模塊;缺點是性能有限。
3、貼片天線:采用高介電常數(shù)基材(如陶瓷),占用面積少,集成度高,容易更換,適用于小空間的產(chǎn)品,缺點是該類型天線價格稍貴且?guī)捳?/p>
4、FPC&PCB天線:通過饋線連接,安裝自由,增益高,通常可以使用背膠貼在機器非金屬外殼上,適用于性能要求高且外殼空間充足的產(chǎn)品上;缺點是一般需要定制。
圖1 常見天線
工程設(shè)計建議天線的作用是將射頻信號輻射到自由空間,選擇天線是否合適對于傳輸距離有很大的影響。天線對周圍環(huán)境很敏感,很多情況下會出現(xiàn)即使選擇了合適的天線,也達不到預期的效果。由于有些客戶對天線設(shè)計需要考慮的因素不清楚,這里我們給出在實際工程設(shè)計中的一些經(jīng)驗,便于客戶更好地設(shè)計出自己的電路與PCB,增加項目的成功機會。
1、 預留匹配電路
在原理圖設(shè)計時,需要在天線與模塊射頻輸出管腳預留一個π型網(wǎng)絡(luò)。天線的阻抗受PCB的鋪地、天線的安裝以及周圍的金屬等因素影響,預留這個網(wǎng)絡(luò)是為了在天線嚴重偏離50歐姆阻抗時,將其匹配至50歐姆。
X1,X2,X3都是電抗元件,如果天線是標準的50歐姆阻抗,那么X2,X3可以不焊接,X1接220PF電容或者0歐姆電阻。在PCB設(shè)計時,這三個器件已經(jīng)盡量靠近模塊的射頻輸出腳,并且連接的傳輸線短且直。匹配元件的周圍1.5mm區(qū)域內(nèi)不要鋪地,以減少寄生參數(shù)對匹配電路的影響。
圖2 匹配電路
2、 金屬對天線的影響
當天線附近有金屬材料的物體時,金屬能反射電磁波,不但會影響天線的實際使用空間、增加天線的損耗電阻、降低輻射效率,而且會導致天線輻射性能的惡化。在安裝天線時,建議如下:
a:天線距離電池 ≥ 5mm;
b:天線距離屏蔽殼 ≥ 4mm;
c:在需要安裝外殼的場合,不要在外殼表面使用具有金屬成分的噴漆或者鍍層。
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