Interní propojovací anténa 2,4G PCB spárovaná s 1,37 koaxiálním kabelem je specializované, vysoce výkonné řešení pro zabudování bezdrátového připojení do moderních elektronických zařízení. Tato sestava je navržena pro aplikace pracující v pásmu 2,4 GHz ISM (2400–2500 MHz), takže je ideální pro zařízení Wi-Fi (802.11 b/g/n) a Bluetooth/BLE (Bluetooth Low Energy), kde je prostor kritickým omezením.
Tento systém nabízí rovnováhu mezi kompaktní velikostí a spolehlivým vysokofrekvenčním výkonem, který se často volí před drátovými anténami nebo jednoduššími čipovými anténami díky své optimalizované účinnosti a opakovatelnosti.
1. Prvek Patch Antenna PCB
Anténa samotná je plošková nebo planární struktura antény s obráceným F (PIFA) vyleptaná přímo na malý kousek materiálu desky s plošnými spoji (PCB) .
Kompaktní a vyladěný design: Antény PCB jsou navrženy pro přesné přizpůsobení impedance (typicky 50 Ω a vysokou účinnost v rámci kompaktního půdorysu. 2 Jsou navrženy pro specifické rozměry, aby optimálně rezonovaly na frekvenci 2,4 GHz
Výkon: Obecně nabízejí mírný zisk (často 2 dBi až 4 dBi ) a spolehlivý, konzistentní výkon v hromadné výrobě, na rozdíl od méně předvídatelných ručně laděných prvků.
Integrace: Pevná deska plošných spojů se snadno montuje do pouzdra zařízení, obvykle pomocí adhezivního podkladu, což vyžaduje specifickou oblast bez kovu, aby správně fungovala.
2. Koaxiální kabel 1,37
To se týká tenkého, flexibilního kabelu spojujícího anténu PCB s rádiovým modulem zařízení.
Průměr a flexibilita: Kabel 1,37 mm o průměru nabízí o něco větší a často mechanicky robustnější alternativu k oblíbenému kabelu 1,13 mm . Toto mírné zvýšení velikosti může někdy snížit vložný útlum (útlum) na metr.
Vedení: Kabel zůstává vysoce flexibilní, což umožňuje snadné vedení a odlehčení namáhání ve složitých, prostorově omezených krytech, jako jsou nositelná zařízení, ruční skenery nebo chytré senzory.
Ztráta: Stejně jako u všech tenkých koaxiálních kabelů musí být délka co nejkratší, aby se minimalizovala ztráta signálu předtím, než RF signál dosáhne rádiového vysílače a přijímače.
3. Konektor (kompatibilita MHF/U.FL)
Zatímco konkrétní typ konektoru není uveden, tyto sestavy jsou téměř univerzálně zakončeny ultraminiaturním koaxiálním konektorem z rodiny MHF, nejčastěji standardu U.FL (nebo IPEX/IPX).
Miniaturizace: Tyto zaklapávací konektory jsou malé a zabírají minimální prostor na hlavní desce s obvody zařízení, což je zásadní pro moderní designy malých rozměrů.
Bezpečné připojení: Mechanismus snap-lock poskytuje spolehlivé a bezpečné připojení odolné vůči drobným vibracím a zajišťuje, že anténa zůstane připojena i v přenosných nebo odolných zařízeních.
Typické scénáře použití a aplikace
Vysoká účinnost a malé rozměry antény plošných spojů z ní činí základní součást produktů, kde je upřednostňována estetika a vnitřní prostor.
Nositelná technologie: Chytré hodinky, fitness trackery a specializované lékařské náplasti spoléhají na tento tvarový faktor pro spolehlivé připojení Bluetooth a Wi-Fi, aniž by měly objemné externí prvky.
Zařízení pro chytrou domácnost: Vestavěné do zvonků, termostatů, malých bezpečnostních kamer a rozbočovačů, kde by externí anténa narušila estetiku designu zařízení.
Průmyslové skenery a ruční terminály: Poskytuje nezbytnou robustní konektivitu pro inventární skenery, mobilní systémy prodejních míst (POS) a terénní servisní nástroje, které vyžadují interní antény.
Small Form Factor Computers: Používají se v mini-PC, jednodeskových počítačích (SBC) a vlastních počítačových modulech, které využívají konektor U.FL pro port externí antény.
Doporučené postupy integrace návrhu
Optimální výkon z interní PCB antény silně závisí na pečlivém mechanickém a RF designu:
Zóna mimo dosah: Anténa vyžaduje definovanou volnou oblast kolem vyzařujícího prvku (obvykle 5 mm až 10 mm , která musí být zcela bez kovu, zemnících ploch, baterií a prvků displeje. Umístění antény blízko kovu ji vážně rozladí a sníží výkon.
Správa kabelů: Kabel 1.37 by měl být veden mimo rušivé digitální linky, spínané zdroje napájení a vysokorychlostní datové sběrnice, aby se zabránilo elektromagnetickému rušení (EMI) na citlivý RF signál.
Přizpůsobení impedance: Konečný smontovaný kryt zařízení a vnitřní komponenty mohou mírně posunout pracovní frekvenci antény. Pro dosažení nejlepších výsledků inženýři často provádějí konečné přizpůsobení impedance pomocí malých pasivních součástek (kondenzátorů a induktorů) na hlavní desce plošných spojů, aby zajistili, že systém zůstane na požadované impedanci 50 Ω .
2,4G pásmu PCB anténa s 1.37 kabelem nabízí robustní řešení pro vývojáře, kteří hledají spolehlivou, vestavěnou anténu, která minimalizuje velikost produktu a zároveň maximalizuje bezdrátový výkon v univerzálně důležitém 2,4 GHz .
