Az 2,4 G-os PCB belső patch antenna párosított 1,37-es koaxiális kábellel egy speciális, nagy teljesítményű megoldás a vezeték nélküli kapcsolat modern elektronikus eszközökbe való beágyazására. Ezt az összeállítást a belüli alkalmazásokhoz tervezték 2,4 GHz-es ISM-sávon (2400-2500 MHz) , így ideális Wi-Fi (802.11 b/g/n) és Bluetooth/BLE (Bluetooth Low Energy) eszközökhöz, ahol kritikus helykorlát.
Ez a rendszer egyensúlyt kínál a kompakt méret és a megbízható rádiófrekvenciás teljesítmény között, amelyet gyakran választanak vezetékes antennák vagy egyszerűbb chipantennák helyett optimalizált hatékonysága és megismételhetősége miatt.
1. A PCB Patch Antenna Element
Maga az antenna egy patch vagy planar inverted-F antenna (PIFA) szerkezet, amely közvetlenül egy kis darab nyomtatott áramköri lapra (PCB) van rámaratva .
Kompakt és hangolt kialakítás: A PCB antennákat tervezték precíz impedanciaillesztésre (általában 50 Ω és nagy hatásfok kis helyigény mellett. 2 Meghatározott méretekre tervezték, hogy optimálisan rezonáljanak 2,4 GHz-en
Teljesítmény: Általában mérsékelt erősítést (gyakran kínálnak 2 dBi és 4 dBi között) és megbízható, egyenletes teljesítményt a tömeggyártásban, ellentétben a kevésbé kiszámítható, kézzel hangolt elemekkel.
Integráció: A merev NYÁK formátum könnyen beszerelhető a készülékházba, általában öntapadó hátlapon keresztül, aminek 'eltartható' területre van szükség. a megfelelő működéséhez speciális, fémtől mentes
2. Az 1.37-es koaxiális kábel
Ez arra a vékony, rugalmas kábelre vonatkozik, amely összeköti a PCB antennát a készülék rádiómoduljával.
Átmérő és rugalmasság: Az 1,37 mm-es átmérőjű kábel valamivel nagyobb, és gyakran mechanikailag robusztusabb alternatívát kínál a népszerű 1,13 mm-es kábelhez képest. Ez az enyhe méretnövekedés néha csökkentheti a behelyezési veszteséget (csillapítást) . méterenkénti
Útvonalvezetés: A kábel rendkívül rugalmas marad, lehetővé téve az egyszerű elvezetést és a feszültségmentesítést bonyolult, szűkös helyeken belül, mint például hordható eszközök, kézi szkennerek vagy intelligens érzékelők.
Veszteségkezelés: Mint minden vékony koaxiális kábelnél, a hosszt a lehető legrövidebbnek kell tartani a jelveszteség minimalizálása érdekében, mielőtt az RF jel elérné a rádió adó-vevőt.
3. Csatlakozó (MHF/U.FL kompatibilitás)
Bár a konkrét csatlakozótípus nem szerepel a listán, ezek az összeállítások szinte általánosan az MHF család ultraminiatűr koaxiális csatlakozójában végződnek , leggyakrabban az U.FL (vagy IPEX/IPX) szabvány szerint.
Miniatürizálás: Ezek a snap-lock csatlakozók aprók, minimális helyet foglalnak el az eszköz fő áramköri lapján, ami döntő fontosságú a modern, kis méretű kialakításokhoz.
Biztonságos csatlakozás: A snap-lock mechanizmus megbízható, biztonságos kapcsolatot biztosít, amely ellenáll a kisebb rezgéseknek, és biztosítja, hogy az antenna csatlakoztatva maradjon még hordozható vagy robusztus eszközökben is.
Tipikus használati forgatókönyvek és alkalmazások
A PCB patch antenna nagy hatékonysága és kis helyigénye elengedhetetlen összetevőjévé teszi az olyan termékeknek, ahol az esztétika és a belső tér prioritást élvez.
Viselhető technológia: Az okosórák, a fitneszkövetők és a speciális orvosi javítások erre a formai tényezőre támaszkodnak a megbízható Bluetooth és Wi-Fi kapcsolat érdekében, terjedelmes külső elemek nélkül.
Intelligens otthoni eszközök: Ajtócsengőbe, termosztátba, kis biztonsági kamerákba és hubokba beépítve, ahol a külső antenna veszélyeztetné az eszköz megjelenését.
Ipari szkennerek és kézi terminálok: Biztosítja a szükséges robusztus csatlakozást a készletszkennerekhez, a mobil értékesítési pontokhoz (POS) és a helyszíni szervizeszközökhöz, amelyek belső antennát igényelnek.
Kis méretű számítógépek: Mini-PC-kben, egykártyás számítógépekben (SBC) és egyedi számítási modulokban használják, amelyek U.FL-csatlakozót használnak külső antennaporthoz.
A tervezési integráció legjobb gyakorlatai
A belső PCB antenna optimális teljesítménye nagymértékben függ a gondos mechanikai és RF tervezéstől:
Kizárási zóna: Az antennának meghatározott távolságra van szüksége a sugárzó elem körül (általában 5–10 mm , aminek teljesen mentesnek kell lennie fémtől, alaplapoktól, akkumulátoroktól és kijelzőelemektől. Ha az antennát fém közelébe helyezi, az erősen elhangolódik , és rontja a teljesítményt.
Kábelkezelés: A 1.37 kábelt a zajos digitális vonalaktól, a kapcsolóüzemű tápegységektől és a nagy sebességű adatbuszoktól távol kell elvezetni, hogy elkerüljük az elektromágneses interferenciát (EMI) az érzékeny RF jelhez.
Impedancia illesztés: A véglegesen összeszerelt készülékház és a belső alkatrészek kis mértékben eltolhatják az antenna működési frekvenciáját. A legjobb eredmény elérése érdekében a mérnökök gyakran végeznek végső impedanciaillesztést a fő NYÁK-on található kis passzív alkatrészek (kondenzátorok és induktorok) segítségével, hogy biztosítsák, hogy a rendszer a kívánt 50Ω-os impedancián maradjon.
A kábellel ellátott 2,4 G-s PCB antenna 1.37 robusztus megoldást kínál azoknak a fejlesztőknek, akik megbízható, beágyazott antennát keresnek, amely minimalizálja a termék méretét, miközben maximalizálja a vezeték nélküli teljesítményt az univerzálisan fontos 2,4 GHz-es sávban.
