v Notranja antena PCB 2.4G kombinaciji s koaksialnim kablom 1.37 je specializirana, visoko zmogljiva rešitev za vgradnjo brezžične povezljivosti v sodobne elektronske naprave. Ta sklop je zasnovan za aplikacije, ki delujejo v pasu 2,4 GHz ISM (2400–2500 MHz), zaradi česar je idealen za naprave Wi-Fi (802.11 b/g/n) in Bluetooth/BLE (Bluetooth Low Energy), kjer je prostor kritična omejitev.
Ta sistem ponuja ravnovesje med kompaktno velikostjo in zanesljivim RF delovanjem, pogosto izbranim namesto žičnih anten ali enostavnejših anten na čipu zaradi svoje optimizirane učinkovitosti in ponovljivosti.
1. Element PCB Patch antene
Sama antena je zaplata ali ravna struktura obrnjene F antene (PIFA), ki je vgravirana neposredno na majhen kos materiala tiskanega vezja (PCB) .
Kompaktna in prilagojena zasnova: PCB antene so zasnovane za natančno ujemanje impedance (običajno 50 Ω in visoka učinkovitost znotraj kompaktnega odtisa. 2 Zasnovane so za posebne dimenzije za optimalen odmev pri 2,4 GHz
Zmogljivost: Na splošno ponujajo zmerno ojačanje (pogosto 2 dBi do 4 dBi ) in zanesljivo, dosledno delovanje v množični proizvodnji, za razliko od manj predvidljivih ročno uglašenih elementov.
Integracija: Togi format tiskanega vezja je enostavno namestiti v ohišje naprave, običajno prek lepilne podlage, pri čemer je za pravilno delovanje potrebno posebno 'preprečeno' območje brez kovine.
2. Koaksialni kabel 1.37
To se nanaša na tanek, upogljiv kabel, ki povezuje anteno PCB z radijskim modulom naprave.
Premer in prilagodljivost: Kabel 1,37 mm s premerom ponuja nekoliko večjo in pogosto bolj mehansko robustno alternativo priljubljenemu kablu 1,13 mm . To rahlo povečanje velikosti lahko včasih zmanjša vstavljeno izgubo (oslabitev) na meter.
Usmerjanje: Kabel ostaja zelo prilagodljiv, kar omogoča preprosto napeljavo in razbremenitev napetosti v zapletenih, prostorsko omejenih ohišjih, kot so nosljive naprave, ročni skenerji ali pametni senzorji.
Obvladovanje izgub: Kot pri vseh tankih koaksialnih kablih mora biti njihova dolžina čim krajša, da se zmanjša izguba signala, preden RF signal doseže radijski sprejemnik-sprejemnik.
3. Priključek (združljivost MHF/U.FL)
Čeprav posebna vrsta konektorja ni navedena, se ti sklopi skoraj univerzalno zaključijo z ultraminiaturnim koaksialnim konektorjem iz družine MHF, najpogosteje standarda U.FL (ali IPEX/IPX).
Miniaturizacija: ti konektorji z zaskočno ključavnico so majhni in zavzamejo minimalno prostora na glavnem vezju naprave, kar je ključnega pomena za sodobne zasnove majhne oblike.
Varna povezava: mehanizem za zaskočno zaklepanje zagotavlja zanesljivo in varno povezavo, odporno na manjše tresljaje, kar zagotavlja, da antena ostane povezana tudi v prenosnih ali robustnih napravah.
Tipični scenariji uporabe in aplikacije
Zaradi visoke učinkovitosti in majhnega odtisa patch antene PCB je bistvena komponenta za izdelke, pri katerih sta estetika in notranji prostor na prvem mestu.
Nosljiva tehnologija: pametne ure, merilniki telesne pripravljenosti in specializirani medicinski obliži se zanašajo na ta faktor oblike za zanesljivo povezljivost Bluetooth in Wi-Fi, ne da bi imeli zajetne zunanje elemente.
Naprave za pametni dom: vgrajene v zvonce, termostate, majhne varnostne kamere in vozlišča, kjer bi zunanja antena ogrozila estetiko oblikovanja naprave.
Industrijski skenerji in ročni terminali: Zagotavlja potrebno robustno povezljivost za skenerje zalog, sisteme mobilnih prodajnih mest (POS) in orodja za storitve na terenu, ki zahtevajo notranje antene.
Računalniki majhne oblike: uporabljajo se v mini osebnih računalnikih, računalnikih z eno ploščo (SBC) in računalniških modulih po meri, ki uporabljajo priključek U.FL za vrata zunanje antene.
Najboljše prakse integracije oblikovanja
Optimalna zmogljivost notranje antene PCB je močno odvisna od skrbne mehanske in RF zasnove:
Prepovedano območje: Antena zahteva določeno prosto območje okoli sevalnega elementa (običajno 5 mm do 10 mm , ki mora biti popolnoma brez kovine, ozemljitvenih plošč, baterij in elementov zaslona. Postavitev antene v bližino kovine jo bo močno razglasila in poslabšala zmogljivost.
Upravljanje kablov: Kabel 1.37 je treba napeljati stran od hrupnih digitalnih linij, stikalnih napajalnikov in hitrih podatkovnih vodil, da se prepreči povezovanje elektromagnetnih motenj (EMI) z občutljivim RF signalom.
Ujemanje impedance: Končno sestavljeno ohišje naprave in notranje komponente lahko rahlo premaknejo delovno frekvenco antene. Za najboljše rezultate inženirji pogosto izvedejo končno ujemanje impedance z uporabo majhnih pasivnih komponent (kondenzatorjev in induktorjev) na glavnem tiskanem vezju, da zagotovijo, da sistem ostane pri želeni impedanci 50Ω .
2.4G pasu PCB antena s 1.37 kablom ponuja robustno rešitev za razvijalce, ki iščejo zanesljivo, vgrajeno anteno, ki zmanjšuje velikost izdelka, hkrati pa povečuje brezžično zmogljivost v splošno pomembnem 2,4 GHz .
