يعد هوائي 2.4G PCB Patch Embedded Antenna مقترنًا بكابل MI 1.13 Coaxial عبارة عن مجموعة هوائيات داخلية شائعة وفعالة مصممة للأجهزة اللاسلكية التي تتطلب اتصالاً مستقرًا في عامل شكل مدمج ومدمج. تم ضبط هذا النظام خصيصًا لنطاق ISM 2.4 جيجا هرتز المستخدم عالميًا (2400-2500 ميجا هرتز)، مما يجعله مثاليًا للأجهزة التي تستخدم Wi-Fi (802.11 b/g/n) وBluetooth/BLE (بلوتوث منخفض الطاقة).
يعد هذا التجميع هو الاختيار الأمثل لمصممي المنتجات الذين يعطون الأولوية للكفاءة العالية، والحد الأدنى من الحجم المادي، والأداء الموثوق داخل حاوية المنتج.
الغوص العميق في المكونات والميزات التقنية
المنتج عبارة عن نظام متكامل يتكون من ثلاثة مكونات محسنة: الهوائي والكابل والموصل.
1. عنصر هوائي تصحيح ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تم حفر الهيكل المشع للهوائي بدقة على لوحة دوائر مطبوعة صلبة صغيرة (PCB). . يشير تصميم 'الرقعة' إلى هيكل هوائي مستو، غالبًا ما يكون متغير PIFA (هوائي مستو مقلوب-F) ، معروف بكفاءته في المساحات الصغيرة.
التصغير والاستقرار: يسمح تنسيق ثنائي الفينيل متعدد الكلور بهيكل قابل للتكرار بدرجة عالية وأقل عرضة للتغيرات البيئية (درجة الحرارة والرطوبة) مقارنة بالهوائيات السلكية البسيطة. يعد هذا الاستقرار أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة المنتج المتسقة في التصنيع الضخم.
الأداء: تم تصميم هوائيات التصحيح PCB لتحقيق كفاءة عالية ممتازة ومطابقة مقاومة (عادةً 50 أوم )، وهو ما يترجم مباشرة إلى تحسين سلامة الإشارة ونطاق الجهاز النهائي. أنها توفر عادة مكاسب من 2dBi إلى 4dBi.
التصميم المضمن: تم تصميم هذا الهوائي ليكون مدمجًا بالكامل ومخفيًا داخل الجهاز، وعادةً ما يتم تثبيته عبر دعامة لاصقة على الغلاف الداخلي غير المعدني.
2. مي 1.13 كابل محوري
الكابل هو خط نقل الإشارة الذي يربط الهوائي بوحدة الراديو الخاصة بالجهاز. 'MI' غالبًا ما يعين معيار الكبل المحوري فائق الصغر الخاص بشركة مصنعة معينة، وهو ما يعادل وظيفيًا كابل القطر القياسي في الصناعة (يشار إليه أحيانًا باسم ).
• النحافة الشديدة والمرونة: إن
يتميز الكابل بأنه رفيع للغاية، وهو أمر ضروري للتوجيه عبر التصميمات الداخلية الضيقة والمعقدة بشكل لا يصدق للأجهزة مثل الساعات الذكية وأجهزة الاستشعار المدمجة والأجهزة اللوحية.
• الوزن المنخفض: يمثل الحد الأدنى من كتلة الكابل فائدة كبيرة في التطبيقات الحساسة للوزن، مثل الطائرات الصغيرة بدون طيار أو الأجهزة القابلة للارتداء، مما يساعد على الحفاظ على عمر البطارية وزيادة سعة الحمولة.
• إستراتيجية إدارة الخسارة: نظرًا لأن الكابلات الرفيعة جدًا بها نسبة توهين (خسارة) للإشارة أعلى لكل متر من الكابلات الأكثر سمكًا، يتم استخدام الكابل بشكل صارم لمسافات قصيرة (عادة أقل من ) لضمان بقاء إجمالي فقدان الإشارة منخفضًا والحفاظ على الكفاءة العالية للهوائي.
3. الموصل
على الرغم من عدم تسمية الموصل المحدد بشكل صريح، فإن هذه التجميعات المصممة لكابل 1.13 مم تنتهي عالميًا في موصل قفل سريع صغير جدًا مخصص للتكامل المباشر على مستوى اللوحة، مثل نوع U.FL (أو IPEX/MHF) المعتمد على نطاق واسع.
الحد الأدنى من البصمة: يستهلك هذا الموصل أقل قدر من المساحة على لوحة الدائرة الرئيسية للجهاز، وهو أمر ضروري لزيادة كثافة المكونات إلى الحد الأقصى.
اتصال موثوق به: توفر آلية القفل السريع اتصالاً آمنًا ومقاومًا للاهتزاز بمقبس التثبيت على السطح الموجود على PCB، مما يوفر سلامة ميكانيكية وكهربائية عالية للأجهزة المحمولة والوعرة.
بيئات التطبيق المشتركة
إن الجمع بين الحجم الصغير والكفاءة العالية والمتانة يجعل مجموعة الهوائي هذه الخيار الأمثل لدمج اتصال Wi-Fi وBluetooth في الأجهزة المقيدة للغاية.
الإلكترونيات القابلة للارتداء: ضرورية لأجهزة مثل الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية والحلقات الذكية ، حيث يجب أن يتناسب الهوائي داخل الهياكل المعقدة أو حولها مع الحفاظ على سلامة الإشارة.
أجهزة استشعار إنترنت الأشياء والمنزل الذكي: تُستخدم على نطاق واسع في الصغيرة التي تعمل بالبطارية أجهزة الاستشعار (الحركة ودرجة الحرارة وما إلى ذلك) والمقابس الذكية التي تحتاج إلى الاتصال عبر Wi-Fi أو Bluetooth LE ويجب أن تحتوي على هوائي غير مرئي من الناحية الجمالية.
الأجهزة الطبية وأجهزة الرعاية الصحية: مضمنة في أجهزة التشخيص المحمولة وأجهزة مراقبة المرضى عن بعد، حيث يعد نقل البيانات الموثوق به والحد الأدنى من الحجم من متطلبات التصميم الحاسمة.
الطائرات بدون طيار والروبوتات: مثالية للتحكم عبر Wi-Fi أو Bluetooth وروابط القياس عن بعد نظرًا لانخفاض حجم الهوائي ووزن الكابل الخفيف، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق الكفاءة.
مبادئ التصميم والتكامل
لضمان أداء هوائي التصحيح PCB 2.4G بأقصى إمكاناته، يجب على مصممي المنتجات الالتزام بقواعد تكامل التردد اللاسلكي الصارمة:
منطقة خلوص صارمة (إبعاد): يتطلب عنصر الهوائي مساحة خلوص مخصصة تتراوح من مم إلى 10 مم من جميع الجوانب) والتي يجب أن تكون خالية تمامًا من جميع المواد الموصلة، بما في ذلك الدروع المعدنية والبطاريات والمسامير والسطوح الأرضية. سيؤدي انتهاك هذه المنطقة إلى الهوائي انفصال ، مما يقلل من كفاءته بشدة.
توجيه الكابل لتخفيف التداخل الكهرومغناطيسي: للتداخل الكهرومغناطيسي يجب توجيه الكابل مقاس 1.13 مم بعيدًا عن المصادر المعروفة (EMI) ، مثل آثار البيانات عالية السرعة، ودوائر الساعة، وتحويل مصادر الطاقة، لمنع اقتران الضوضاء بإشارة التردد اللاسلكي الحساسة.
الاعتماد على المستوى الأرضي: يرتبط أداء هوائي تصحيح PCB بطبيعته بحجم وجودة المستوى الأرضي على لوحة الدائرة الرئيسية. تعد الأرضية القوية والمحددة بشكل صحيح أمرًا إلزاميًا لكي يعمل الهوائي بشكل صحيح.
مطابقة المعاوقة: سيؤثر الغلاف البلاستيكي النهائي والمكونات الداخلية بشكل طفيف على ضبط الهوائي. لذلك، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مرحلة نهائية لمطابقة المعاوقة باستخدام مكونات سلبية صغيرة على لوحة PCB الرئيسية لضمان احتفاظ النظام بالمعاوقة المثالية البالغة 50 أوم عند 2.4 جيجا هرتز.
توفر مجموعة هوائي تصحيح ثنائي الفينيل متعدد الكلور عمودًا 2.4G فقريًا موثوقًا وعالي الكفاءة لتقديم تجارب لاسلكية سلسة في المنتجات الإلكترونية الأكثر إحكامًا وابتكارًا اليوم.
