Вбудована антена 2.4G PCB Patch у поєднанні з коаксіальним кабелем MI 1.13 є надзвичайно популярним і ефективним рішенням внутрішньої антени для сучасних бездротових пристроїв. Ця збірка спеціально розроблена для забезпечення надійного підключення для додатків, які використовують діапазон ISM 2,4 ГГц (2400-2500 МГц), який є стандартним діапазоном частот для Wi-Fi (802.11 b/g/n) і Bluetooth/BLE . зв’язку
Цю систему антени обирають розробники, яким потрібне рішення, яке поєднує надійну роботу, високу ефективність і мінімальний фізичний розмір для вбудовування в корпус виробу.
Глибоке занурення компонента та технічне обґрунтування
Збірка є інтегрованою системою, де кожен компонент оптимізований для мініатюризації та продуктивності.
1. PCB Patch Antenna Element
Структура випромінювання антени вигравірувана на маленькій жорсткій друкованій платі (PCB) . «Патч» часто відноситься до планарної конструкції антени, такої як плоска обернена F-антена (PIFA) або класичної структури патча.
Мініатюризація та стабільність. Формат друкованої плати забезпечує точну, повторювану структуру, яка є високостійкою до коливань температури та вологості, забезпечуючи кращу консистенцію, ніж прості дротові антени. Ця стабільність має вирішальне значення для забезпечення однакової якості продукції під час масового виробництва.
Продуктивність: Патч-антени на друкованій платі розроблені для високої ефективності та відмінного узгодження імпедансу , що безпосередньо перетворюється на кращу силу сигналу та радіус дії для кінцевого пристрою. Зазвичай вони забезпечують посилення від 2 дБі до 4 дБі.
Спрямованість (передбачена): незважаючи на те, що патч-антени часто є всеспрямованими в площині друкованої плати, вони можуть демонструвати дещо вищий коефіцієнт посилення в певних напрямках порівняно з вертикально поляризованими штирьовими антенами.
2. Коаксіальний кабель MI 1.13
Кабель - це сигнальна лінія, що з'єднує антену з радіомодулем пристрою. 'MI' часто позначає стандарт ультрамініатюрного коаксіального кабелю певного виробника, який функціонально еквівалентний зазвичай використовуваному 1,13 мм кабелю діаметром (RG1.13).
Надзвичайна тонкість і гнучкість: Кабель товщиною 1,13 мм надзвичайно тонкий, що дозволяє легко прокладати його навколо вузьких компонентів, крізь невеликі зазори та через складні геометрії в тісних корпусах (наприклад, розумні годинники, планшети, датчики).
Низька вага: мінімальна маса кабелю є значною перевагою в чутливих до ваги додатках, таких як невеликі дрони або переносні пристрої, що допомагає зберегти час роботи акумулятора.
Стратегія цілісності сигналу: Оскільки дуже тонкі кабелі мають вищі затухання (втрати) сигналу на метр, ніж товщі кабелі, цей кабель використовується виключно на коротких відстанях (зазвичай менше 15 см ), щоб зберегти низькі загальні втрати сигналу та зберегти загальну ефективність антени.
3. Роз'єм
Хоча роз’єм явно не названий, вузли, що використовують кабель 1,13 мм, майже повсюдно завершуються ультрамініатюрним роз’ємом із замком, призначеним для інтеграції на рівні плати, наприклад типу U.FL (або IPEX/MHF).
Мінімальна площа: цей роз’єм займає невелику площу на головній платі пристрою, що важливо для компактних конструкцій.
Надійне з’єднання: механізм фіксатора забезпечує надійне, стійке до вібрацій з’єднання з відповідним роз’ємом для поверхневого монтажу на друкованій платі, забезпечуючи високу механічну та електричну цілісність портативних пристроїв.
Загальні прикладні середовища
Поєднання невеликих розмірів, високої ефективності та міцності робить цю антену оптимальним вибором для вбудовування з’єднання Wi-Fi та Bluetooth у пристрої з дуже обмеженими можливостями.
Електроніка, яку можна носити: має вирішальне значення для таких пристроїв, як розумні кільця, фітнес-трекери та розумні годинники, де антена повинна розташовуватися навколо складних вигнутих структур або всередині них, зберігаючи цілісність сигналу.
Датчики Інтернету речей і розумного дому: широко використовуються в невеликих датчиках із живленням від батареї (температура, вологість, рух, наближення), які потребують обміну даними через Wi-Fi або Bluetooth LE і повинні мати естетичну, непомітну антену.
Медичні та медичні пристрої: вбудовані в портативні діагностичні пристрої, пристрої віддаленого моніторингу пацієнтів і спеціалізовані медичні датчики, де надійна передача даних і мінімальний розмір є необговорюваними нормативними вимогами та вимогами до конструкції.
Безпілотні літальні апарати та роботизована техніка: ідеально підходить для зв’язків з телеметрією та керування Wi-Fi або Bluetooth завдяки низькому профілю антени та мінімальній вазі кабелю, що допомагає максимально збільшити ємність корисного навантаження та ефективність батареї.
Принципи проектування та інтеграції
Досягнення максимальної продуктивності за допомогою вбудованої антени на друкованій платі вимагає суворої уваги до навколишнього механічного та електричного середовища:
Сувора зона вільного доступу: елемент антени має бути розміщено в зоні з визначеною «забороняючою» зоною або вільною зоною, як правило, від 5 мм до 10 мм з усіх боків, яка абсолютно вільна від металу, заземлення, РК-екранів, батарей та інших провідних матеріалів. Будь-яке порушення цієї зони розстроює антену, різко знижуючи її ефективність.
Правильна прокладка: кабель діаметром 1,13 мм слід прокладати подалі від відомих джерел електромагнітних перешкод (EMI) , таких як траси високошвидкісних даних, годинники та імпульсні джерела живлення, щоб запобігти перешкодам на шляху чутливого радіочастотного сигналу.
Вплив площини заземлення: продуктивність багатьох конструкцій антен друкованої плати нерозривно пов’язана з розміром і якістю площини заземлення на головній платі. Остаточна конструкція повинна забезпечувати міцність заземленої поверхні та її правильне визначення відносно точки живлення антени.
Вплив корпусу: кінцевий пластиковий корпус виробу (радом) і властивості його матеріалу можуть дещо змінити налаштування антени. Остаточні налаштування відповідності імпедансу на головній друкованій платі часто потрібні на етапі створення прототипу, щоб компенсувати цей ефект і забезпечити найкраще 50 Ом . узгодження
Ця патч-антена на друкованій платі 2.4G забезпечує надійну високоефективну магістраль, необхідну для безперебійного бездротового зв’язку в найкомпактніших та інноваційних електронних продуктах сучасності.
