Werksbeginsels van FPC en PCB Embedded Patch Antennas

Ingeboude antennas in PCB's is 'n algemene oplossing in draadlose toestelle. Hulle is maklik om te ontwerp en te vervaardig, en hulle kan oral op die PCB geplaas word. PCB-ingeboude antennas is egter ook baie sensitief vir die omgewing, wat hul werkverrigting kan beïnvloed. Hierdie artikel sal die werkbeginsels van FPC- en PCB-ingeboude pleisterantennas ondersoek, hul voor- en nadele, en wat om in ag te neem wanneer 'n draadlose toestel met 'n ingeboude antenna ontwerp word.

Wat is 'n pleisterantenna?Werksbeginsel van 'n pleisterantenna Voordele en nadele van pleisterantennasFaktore om in ag te neem wanneer 'n pleisterantenna ontwerp word.

Wat is 'n pleisterantenna?

'n Pleisterantenna is 'n tipe antenna wat bestaan ​​uit 'n plat, reghoekige metaalpleister wat op 'n substraat gemonteer is. Die substraat word gewoonlik gemaak van 'n diëlektriese materiaal, soos FR4 of Rogers, wat help om die pleister van die grondvlak te isoleer. Die pleister word tipies gevoer deur 'n mikrostrooklyn of 'n koaksiale kabel, en dit kan óf 'n dipool óf 'n monopool wees.

Patch-antennas is baie gewild omdat dit maklik is om te vervaardig en baie klein gemaak kan word. Hulle word dikwels gebruik in draadlose toestelle, soos selfone, tablette en skootrekenaars. Patch-antennas word ook in satellietkommunikasie en GPS-stelsels gebruik.

Werksbeginsel van 'n pleisterantenna

Wanneer 'n pleisterantenna met 'n RF-sein gevoer word, veroorsaak die stroom op die pleister dat die pleister elektromagnetiese golwe uitstraal. Die vorm en grootte van die pleister bepaal die frekwensie waarteen die antenna sal resoneer. Die pleister bepaal ook die polarisasie van die uitgestraalde golwe, wat óf lineêr óf sirkelvormig kan wees.

Die substraatmateriaal en dikte beïnvloed ook die antenna se werkverrigting. 'n Dikker substraat sal 'n laer resonansiefrekwensie tot gevolg hê, terwyl 'n dunner substraat 'n hoër frekwensie tot gevolg sal hê. Die diëlektriese konstante van die substraatmateriaal sal ook die resonansiefrekwensie en die bandwydte van die antenna beïnvloed.

Patch-antennas is tipies ontwerp om teen 'n spesifieke frekwensie te werk, wat bepaal word deur die grootte en vorm van die pleister. Die frekwensie kan aangepas word deur die lengte van die mikrostrook voerlyn te verander of deur 'n tuning stomp by die voerlyn te voeg.

Voor- en nadele van pleisterantennas

Voordele

Patch-antennas is baie gewild omdat dit maklik is om te vervaardig en baie klein gemaak kan word. Hulle is ook baie veelsydig en kan vir 'n verskeidenheid toepassings gebruik word. Patch-antennas is ook relatief goedkoop in vergelyking met ander soorte antennas.

Nadele

Een van die belangrikste nadele van pleisterantennas is dat hulle baie sensitief is vir die omgewing. Die werkverrigting van die antenna kan beïnvloed word deur die omliggende voorwerpe, soos mure, meubels en selfs mense. Patch-antennas is ook baie sensitief vir die diëlektriese materiaal wat vir die substraat gebruik word. As die diëlektriese konstante van die substraat nie by die resonansiefrekwensie van die antenna pas nie, sal die werkverrigting verswak word.

Faktore om in ag te neem wanneer 'n pleisterantenna ontwerp word

Daar is 'n aantal faktore om in ag te neem wanneer 'n pleisterantenna ontwerp word, insluitend die frekwensie van werking, die bandwydte, die wins, die doeltreffendheid en die stralingspatroon.

Frekwensie van operasie

Die frekwensie van werking is die belangrikste faktor om in ag te neem wanneer 'n pleisterantenna ontwerp word. Die grootte en vorm van die pleister sal die frekwensie bepaal waarteen die antenna sal resoneer. Die frekwensie kan aangepas word deur die lengte van die mikrostrook voerlyn te verander of deur 'n tuning stomp by die voerlyn te voeg.

Bandwydte

Die bandwydte van 'n pleisterantenna is die reeks frekwensies waaroor die antenna effektief sal werk. Die bandwydte is tipies baie smal, in die orde van 1% tot 2%. Dit kan egter verhoog word deur 'n dikker substraat te gebruik of deur parasitiese elemente by die antenna te voeg.

Wins

Die wins van 'n pleisterantenna is 'n maatstaf van hoe goed die antenna elektromagnetiese golwe sal uitstraal of ontvang. Die wins is tipies baie hoog, in die orde van 10 dBi tot 20 dBi. Dit kan egter verhoog word deur 'n groter pleister te gebruik of deur 'n weerkaatser by die antenna te voeg.

Doeltreffendheid

Die doeltreffendheid van 'n pleisterantenna is 'n maatstaf van hoeveel van die insetkrag omgeskakel word na uitgestraalde krag. Die doeltreffendheid is tipies baie hoog, in die orde van 90% tot 95%. Dit kan egter verminder word deur 'n substraat met verlies te gebruik of deur weerstandsbelading by die antenna te voeg.

Stralingspatroon

Die stralingspatroon van 'n vlekantenna is 'n maatstaf van hoe die antenna elektromagnetiese golwe in verskillende rigtings sal uitstraal of ontvang. Die stralingspatroon is tipies baie rigtinggewend, wat beteken dat die antenna die beste in 'n spesifieke rigting sal uitstraal of ontvang. Dit kan egter meer alomrigting gemaak word deur 'n groter pleister te gebruik of deur 'n weerkaatser by die antenna te voeg.

Gevolgtrekking

Patch-antennas is 'n gewilde keuse vir draadlose toestelle omdat dit maklik is om te vervaardig en baie klein gemaak kan word. Hulle is egter ook baie sensitief vir die omgewing, wat hul prestasie kan beïnvloed. Wanneer 'n draadlose toestel met 'n ingeboude antenna ontwerp word, is dit belangrik om die frekwensie van werking, die bandwydte, die wins, die doeltreffendheid en die stralingspatroon in ag te neem. Dit is ook belangrik om 'n substraatmateriaal te kies wat by die resonansiefrekwensie van die antenna pas. Deur hierdie faktore in ag te neem, is dit moontlik om 'n draadlose toestel met 'n ingeboude antenna te ontwerp wat goed sal presteer in 'n verskeidenheid omgewings.