Ăng -ten bản vá bên trong PCB 2.4G kết hợp với Cáp đồng trục 1.37 là giải pháp chuyên dụng, hiệu suất cao để nhúng kết nối không dây vào các thiết bị điện tử hiện đại. Tổ hợp này được thiết kế cho các ứng dụng hoạt động trong băng tần ISM 2,4 GHz (2400-2500 MHz), lý tưởng cho các thiết bị Wi-Fi (802.11 b/g/n) và Bluetooth/BLE (Bluetooth Low Energy) trong đó không gian là một hạn chế quan trọng.
Hệ thống này mang lại sự cân bằng giữa kích thước nhỏ gọn và hiệu suất RF đáng tin cậy, thường được chọn thay vì ăng-ten dây hoặc ăng-ten chip đơn giản hơn do hiệu suất và độ lặp lại được tối ưu hóa.
1. Phần tử ăng-ten bản vá PCB
Bản thân ăng-ten là một miếng vá hoặc cấu trúc ăng-ten F đảo ngược (PIFA) phẳng được khắc trực tiếp lên một mảnh vật liệu Bảng mạch in (PCB) nhỏ .
Thiết kế nhỏ gọn và điều chỉnh: Ăng-ten PCB được thiết kế để kết hợp trở kháng chính xác (thường là 50 Ω và hiệu suất cao trong một kích thước nhỏ gọn. 2 Chúng được thiết kế theo kích thước cụ thể để cộng hưởng tối ưu ở tần số 2,4 GHz
Hiệu suất: Chúng thường mang lại mức tăng vừa phải (thường là 2 dBi đến 4 dBi ) và hiệu suất ổn định, đáng tin cậy trong sản xuất hàng loạt, không giống như các bộ phận điều chỉnh bằng tay khó dự đoán hơn.
Tích hợp: Định dạng PCB cứng có thể dễ dàng gắn vào bên trong vỏ thiết bị, thường thông qua lớp nền dính, yêu cầu một khu vực 'ngăn chặn' cụ thể không có kim loại để hoạt động chính xác.
2. Cáp đồng trục 1.37
Điều này đề cập đến cáp mỏng, linh hoạt kết nối ăng-ten PCB với mô-đun vô tuyến của thiết bị.
Đường kính và tính linh hoạt: Cáp 1,37mm có đường kính mang lại sự thay thế lớn hơn một chút và thường chắc chắn hơn về mặt cơ học cho cáp 1,13mm phổ biến . Sự tăng nhẹ kích thước này đôi khi có thể làm giảm tổn thất chèn (suy hao) trên mỗi mét.
Định tuyến: Cáp vẫn có độ linh hoạt cao, cho phép dễ dàng định tuyến và giảm căng thẳng trong các vỏ phức tạp, có không gian hạn chế như thiết bị đeo, máy quét cầm tay hoặc cảm biến thông minh.
Quản lý suy hao: Giống như tất cả các loại cáp đồng trục mỏng, độ dài phải được giữ càng ngắn càng tốt để giảm thiểu hiện tượng mất tín hiệu trước khi tín hiệu RF đến bộ thu phát vô tuyến.
3. Đầu nối (Tương thích MHF/U.FL)
Mặc dù loại đầu nối cụ thể không được liệt kê, nhưng các cụm này hầu như đều kết thúc bằng đầu nối đồng trục siêu nhỏ thuộc dòng MHF, thường là tiêu chuẩn U.FL (hoặc IPEX/IPX).
Thu nhỏ: Các đầu nối khóa nhanh này rất nhỏ, tiêu tốn không gian tối thiểu trên bảng mạch chính của thiết bị, điều này rất quan trọng đối với các thiết kế hiện đại, có kích thước nhỏ.
Kết nối an toàn: Cơ chế khóa nhanh cung cấp kết nối an toàn, đáng tin cậy, chống lại các rung động nhỏ, đảm bảo rằng ăng-ten vẫn được kết nối ngay cả trong các thiết bị di động hoặc chắc chắn.
Các kịch bản và ứng dụng sử dụng điển hình
Hiệu suất cao và diện tích nhỏ của ăng-ten vá PCB khiến nó trở thành thành phần thiết yếu cho các sản phẩm ưu tiên tính thẩm mỹ và không gian bên trong.
Công nghệ có thể đeo: Đồng hồ thông minh, thiết bị theo dõi thể dục và miếng dán y tế chuyên dụng dựa vào kiểu dáng này để có kết nối Bluetooth và Wi-Fi đáng tin cậy mà không cần có các bộ phận bên ngoài cồng kềnh.
Thiết bị nhà thông minh: Được nhúng trong chuông cửa, bộ điều nhiệt, camera an ninh nhỏ và trung tâm nơi ăng-ten bên ngoài sẽ ảnh hưởng đến thẩm mỹ thiết kế của thiết bị.
Máy quét công nghiệp và thiết bị đầu cuối cầm tay: Cung cấp khả năng kết nối mạnh mẽ cần thiết cho máy quét hàng tồn kho, hệ thống điểm bán hàng di động (POS) và các công cụ dịch vụ tại hiện trường yêu cầu ăng-ten bên trong.
Máy tính kiểu dáng nhỏ: Được sử dụng trong máy tính mini, máy tính bo mạch đơn (SBC) và mô-đun điện toán tùy chỉnh sử dụng đầu nối U.FL cho cổng ăng-ten bên ngoài.
Tích hợp thiết kế Thực tiễn tốt nhất
Hiệu suất tối ưu từ ăng-ten PCB bên trong phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế cơ khí và RF cẩn thận:
Vùng ngăn cách: Ăng-ten yêu cầu một vùng hở xác định xung quanh bộ phận bức xạ (thường là 5 mm đến 10 mm , không được có kim loại, mặt đất, pin và các bộ phận hiển thị. Đặt ăng-ten gần kim loại sẽ làm giảm hiệu suất nghiêm trọng và làm giảm hiệu suất.
Quản lý cáp: Cáp 1.37 phải được định tuyến cách xa các đường kỹ thuật số ồn ào, nguồn điện chuyển mạch và bus dữ liệu tốc độ cao để tránh nhiễu điện từ (EMI) ghép vào tín hiệu RF nhạy cảm.
Phối hợp trở kháng: Vỏ thiết bị được lắp ráp cuối cùng và các bộ phận bên trong có thể làm thay đổi một chút tần số hoạt động của ăng-ten. Để có kết quả tốt nhất, các kỹ sư thường thực hiện việc khớp trở kháng cuối cùng bằng cách sử dụng các thành phần thụ động nhỏ (tụ điện và cuộn cảm) trên PCB chính để đảm bảo hệ thống vẫn duy trì ở mức trở kháng 50Ω mong muốn .
Ăng 2.4G kèm -ten PCB 1.37 cáp cung cấp giải pháp mạnh mẽ cho các nhà phát triển đang tìm kiếm một ăng-ten nhúng đáng tin cậy giúp giảm thiểu kích thước sản phẩm đồng thời tối đa hóa hiệu suất không dây ở băng tần 2.4GHz quan trọng trên toàn cầu .
