연결된 기술의 세계에서는 안테나가 종종 눈에 띄지 않습니다. 즉, 스마트 장치가 의사 소통하는 방식에 중요한 역할을합니다. 피트니스 추적기에서 스마트 온도 조절 장치에 이르기까지 안테나의 성능은 장치가 빠르게 연결되어 있는지, 안정적으로 통신하거나, 예상 결과를 제공하지 못하는지에 직접적인 영향을 줄 수 있습니다.
올바른 안테나를 선택하려면 크기 나 주파수를 선택하는 것 이상이 필요합니다. 기술 요구 사항을 장치가 직면하게 될 실제 환경과 조정하는 것입니다. 현명하게 선택하는 데 도움이되는 주요 고려 사항을 세분화합시다.
장치의 역할을 이해하십시오
사양에 대해 생각하기 전에 물러서서 장치 작동 방식을 고려하십시오..
의도 된 용도는 무엇입니까?
다양한 스마트 장치에는 자체 설계 제약 조건과 기대가 있습니다.
인체 웨어러블 피트니스 추적기는 에 가까운 안정적인 블루투스 신호를 유지해야 할 수도 있습니다.
에는 듀얼 밴드 Wi-Fi 지원이 필요할 수 있습니다. 스마트 조명 컨트롤러 주택의
산업 현장에 배치 된 장거리 실외 센서는 LORA 연결이 필요할 수 있으며 비, 먼지 또는 온도를 처리하도록 제작할 수 있습니다.
장치의 실제 상황을 이해하면 안테나 유형을 좁히는 데 도움이됩니다.
안테나를 통신 프로토콜과 일치시킵니다
어떤 무선 기술을 사용 하시겠습니까?
안테나는 특정 주파수 대역에 맞게 조정됩니다. 먼저 장치가 지원 해야하는 표준을 결정하십시오. 일반적인 것들은 다음과 같습니다.
Wi-Fi (2.4GHz / 5GHz)
블루투스 (2.4GHz)
지그비 또는 스레드 (2.4GHz)
4G / LTE / NB-IOT / 5g
GPS / GNSS
Lora 또는 Sub-GHZ ISM 밴드
장치가 여러 프로토콜을 지원 해야하는 경우 콤보 안테나 또는 별도 안테나를 사용할 수 있습니다. 각 밴드에 너무 많은 안테나를 포기하면 간섭이나 PCB 공간이 제한 될 수 있습니다.
내부 및 외부 안테나를 결정하십시오
세련된 디자인이 더 중요합니까, 또는 신호 강도입니까?
선택할 수있는 두 가지 주요 범주가 있습니다.
내부 안테나
이들은 PCB 또는 인클로저에 직접 통합됩니다. 예로는 칩 안테나 및 트레이스 안테나가 있습니다. 이익:
부품이 튀어 나오지 않습니다
손상의 위험이 적습니다
더 미적으로 즐겁습니다
그러나 내부 안테나는 배치 및 주변 재료, 특히 플라스틱 및 금속에 매우 민감합니다.
외부 안테나
이들은 종종 케이블이나 커넥터를 통해 장치 외부에 연결됩니다. 혜택은 다음과 같습니다.
더 나은 범위와 신호 강도
더 쉬운 튜닝 및 조정
내부 레이아웃의 영향이 적습니다
그러나 그들은 벌크를 더하고 매끄러운 소비자 가제트에 이상적이지 않습니다.
크기 및 레이아웃 제한을 고려합니다
당신은 얼마나 많은 물리적 공간이 있습니까?
안테나 크기는 사용되는 주파수의 파장과 직접 연결됩니다. 그렇기 때문에 작은 안테나가있는 작은 장치가 일반적으로 멀리 도달하거나 강하게 수행 할 수 없습니다.
칩 안테나는 작은 인클로저에 적합하지만 정확한 PCB 튜닝이 필요합니다.
유연한 안테나는 모서리 주위로 구부릴 수 있습니다. 웨어러블이나 스마트 안경이 필요합니다.
패치 안테나 는 GPS 또는 방향 요구에 더 적합하지만 부피가 커질 수 있습니다.
성능을 유지하기 위해 금속 부품, 배터리 및 차폐 요소의 충분한 허가를 남겨 두십시오.
환경을 무시하지 마십시오
장치는 어디에 사용됩니까?
실험실에서 잘 수행되는 안테나는 현실 세계에서 살아남지 못할 수 있습니다. 스스로에게 물어보세요 :
장치는 사용됩니까? 실내 또는 실외에서 ?
있습니까? 온도 극한 , 수분 또는 먼지가 ?
근처에 다른 전자 장치가 있습니까 ??
규제 승인 문제
안테나 선택은 제품이 FCC , CE를 통과하는지 또는 다른 규정 준수 테스트를 통과하는지 여부에도 영향을 줄 수 있습니다 . 방사선 문제 또는 격리가 열악한 인증에 실패하면 값 비싼 재 설계가 발생할 수 있습니다.
있는 안테나를 선택하면 사전 검증 된 성능 데이터가 이 프로세스가 더 부드럽고 위험 할 수 있습니다.
실제로 중요한 성능 사양을 검토하십시오
RF 엔지니어가 아니더라도 일부 기술 사양은 이해할 가치가 있습니다.
찾기 :
효율성 - 안테나가 입력 전력을 방사 된 신호로 얼마나 잘 변환하는지 알려줍니다. 높을수록 좋습니다.
게인 - 안테나가 에너지를 얼마나 잘 지시하는지에 대한 척도. 이득이 높은 안테나는 종종 고정 된 방향성 설정에서 가장 잘 작동합니다.
방사선 패턴 - 전 방향 안테나는 모든 방향으로 방사됩니다. 방향 안테나는 에너지에 초점을 두어 타겟 링크에 유용합니다.
이득이 높은 방향 안테나는 드론 또는 고정 감시 장비에 적합합니다. 모바일 또는 휴대용 장치의 경우보다 고르게 배포 할 수 있습니다.
항상 실제 조건에서 테스트하십시오
시뮬레이션으로는 충분하지 않습니다
종이에 잘 어울리는 안테나조차도 실제 설정에서 실패 할 수 있습니다.
와 같은 도구 Spectrum Analyzers , 벡터 네트워크 분석기 및 Enechoic Chambers 와 같은 도구.
배치, 차폐 및 심지어 플라스틱 케이스에주의를 기울이십시오. 모든 것이 성능에 영향을 미칩니다.
조정하거나 일치하는 회로를 안테나 를 조정하십시오 . 성능 대상을 충족하지 않으면
테스트 단계를 건너 뛰지 마십시오. CAD 모델이 놓친 디자인 결함을 발견 할 수 있습니다.
몇 가지 폐쇄 생각
올바른 안테나를 선택하는 것은 시장에서 'Best '를 찾는 것이 아닙니다. 특정 상황에 맞는 것을 찾는 것입니다.
균형 성능, 규모, 환경 및 규제 요구. RF 팀과 긴밀히 협력하거나 디자인 단계 초반에 전문가의 도움을 받으십시오. 금속 또는 세라믹의 작은 은색은 제품의 연결성을 만들거나 깨뜨릴 수 있습니다.
