Paaiškinti PCB antenos pagrindai

Įvadas

Išsamus PCB antenų vadovas: kas tai yra; kaip jie veikia; ir jų svarba PCB dizainui, taip pat našumo ir dydžio problemos, į kurias reikia atkreipti dėmesį.

PCB antenos

PCB antenos

Jūs puikiai suprasite antenos pagrindus ir terminiją, taip pat suprasite, kaip skirtingi PCB antenų tipai ir konfigūracijos gali pagerinti našumą, dydį, kainą, efektyvumą, patikimumą ir kitus veiksnius, pvz., galią. tvarkymo reikalavimai, pralaidumas, dažniai ir kt.

Tobulėjant technologijoms, o elektronikai mažėjant/gerėjant ir tampant kompaktiškesnėms su mažiau didelių išorinių komponentų arba jų visai nėra dėl integrinių grandynų (IC), naudojančių grandines plokštes jų tvirtinimui. komponentai Vietoj to, kad užimtų mažiau ploto, antenos pamažu pradėjo nykti iš grandinių plokščių.

Dabar, kai PCB miniatiūrizuojant vėl tapo didesni ICs kaip su SMD (SMT), atsirado kai kurie EMI sumetimai, dėl kurių dabar labiau nei bet kada anksčiau reikia sukurti PCB anteną ir įdiegti PCB pėdsakus!

Kas yra PCB antena?

PCB antena yra mažas, plokščias metalo gabalas, kuris paprastai yra už spausdintinės plokštės. Ši antena padeda perduoti ir priimti radijo signalus tokiems įrenginiams kaip kompiuteriai, mobilieji telefonai ir kita elektroninė įranga. Antena veikia paverčiant elektromagnetines bangas iš oro į elektrinius signalus, kurie gali būti perduodami eterio bangomis.

PCB antenos dizainas yra svarbi gamybos proceso dalis. PCB antenos paprastai yra sudarytos iš metalinių pėdsakų ir angų, išgraviruotų į varinį plokštės paviršių. Metaliniai pėdsakai jungiasi prie angų, kurias sudaro gręžimas per lentą tam tikruose taškuose.

Antenos naudojimas PCB

Antenos naudojimas PCB yra svarbi dizaino dalis, nes ji gali būti naudojama siekiant padidinti diapazoną ir stiprumą. bevielis signalus. Antena iš esmės yra metalinis strypas, padedantis perduoti signalus tarp įrenginių. Jis veikia siųsdamas radijo bangas visomis kryptimis, leisdamas susisiekti su keliais įrenginiais vienu metu.

Antena veikia paverčiant elektros energiją elektromagnetine spinduliuote ir atvirkščiai. Elektromagnetinė spinduliuotė susideda iš fotonų, kurie yra elektromagnetinės energijos paketai.

Radijo dažnio (RF) modulis gali būti sudarytas iš vienos ar kelių antenų, kurios yra prijungtos prie PCB per spausdintinės plokštės (PCB) pėdsakus.

PCB antenos tipai

Skirtingos PCB antenos

PCB antenos tipai

PCB antenos yra viena iš labiausiai paplitusių antenų tipų mobilieji prietaisai. Jie taip pat naudojami kitoje elektronikoje, įskaitant mobiliuosius telefonus, nešiojamuosius kompiuterius ir planšetinius kompiuterius. Yra keli PCB tipai antenos, kurias galite naudoti:

Vidinės antenos

Šios antenos yra įrenginio viduje ir paprastai jų nematyti. Jie naudojami radijo bangomis prisijungti prie belaidžio tinklo. Vidinės antenos jungtis dažnai yra paslėpta telefono ar nešiojamojo kompiuterio dėkle ar net pačioje įrenginio PCB. Štai kodėl daugelis vartotojų nežino, kad turi vidinę anteną.

Vidinės antenos paprastai naudojamos belaidžiuose įrenginiuose, tokiuose kaip mobilieji telefonai ir nešiojamieji kompiuteriai, taip pat "Bluetooth" įrenginiai, tokie kaip klaviatūros ir pelės. Jie neturi išorinių dalių ir gali būti pagaminti naudojant spausdintines plokštes (PCB)

Įterptosios antenos

Įterptosios antenos

Įterptosios antenos

Sąvoka „įdėta“ reiškia vidinės antenos tipą, skirtą tiesiogiai integruoti į įrenginius. Įterptosios antenos dažnai naudojamos jungtis su kitų tipų antenomis, pavyzdžiui, išorinėmis arba ant stogo montuojamomis antenomis.

Šios antenos gali būti pagamintos iš metalo ir plastiko. Paprastai jie suprojektuoti taip, kad juos būtų galima integruoti į įrenginio važiuoklę, nors jie taip pat gali būti montuojami ant paviršių ar konstrukcijų, esančių šalia paties įrenginio.

Įterptosios antenos paprastai naudojamos mobiliuosiuose įrenginiuose su belaidžiu ryšiu, pvz., išmaniuosiuose telefonuose ar planšetiniuose kompiuteriuose.

Lustinės antenos

Lustinės antenos

Lustinės antenos

Vidinės antenos tipas, naudojamas dešimtmečius. Šios antenos dažniausiai gaminamos iš aukštos kokybės medžiagų, tokių kaip auksas, sidabras ir varis. Jie gali būti naudojami GPS sekimui, mobiliuosiuose telefonuose ir netgi belaidžio interneto ryšiuose.

Lusto dydis priklausys nuo to, kiek galios jai reikia signalams perduoti ar priimti įvairiais atstumais nuo šaltinio.

Pavyzdžiui, jei norite siųsti duomenis iš vienos vietos į kitą naudodami anteną, jums reikia daugiau energijos nei tuo atveju, jei norite gauti duomenis displėjus jį ekrane arba atsiųskite el. paštu, todėl jūsų lustui reikės daugiau energijos, be to, jis turi būti mažesnio dydžio, kad neužimtų per daug vietos jūsų įrenginyje!

Patch antenos

Patch antenos

Patch antenos

Maža plokščia antena, kurią galima naudoti signalams perduoti arba priimti. Jis veikia taip pat, kaip ir didesnės antenos. Patch antenos naudojamos tais atvejais, kai vietos trūksta, pavyzdžiui, kompiuteriuose ir kitoje elektroninėje įrangoje. Jie taip pat naudojami kaip dalis didesnio antenų masyvo palydovuose, erdvėlaiviuose ir kitose transporto priemonėse.

Lanksčios antenos

Lanksčios antenos

Lanksčios antenos

Antenos tipas, kurį galima sulenkti arba sulankstyti nepažeidžiant jos funkcijos ar veikimo. Lankstus antenos paprastai yra pagamintos iš varinės vielos arba varinių vamzdžių su plastikiniais izoliatoriais, atskiriančiomis jas nuo kitų įrenginio, kuriame jos yra sumontuotos, dalių.

Lanksčios antenos turi daugybę programų, įskaitant mobiliuosius telefonus ir nešiojamus kompiuterius, kur naudotojai gali nešiotis savo įrenginius kišenėse per daug nevaržydami judėjimo, taip pat suteikia jiems daugiau laisvės sąveikaujant su šiais įrenginiais per jutiklinius ekranus ir kt.

Išorinės antenos

Šio tipo antenos yra labiausiai paplitusios antenos, kurias lengva atpažinti pagal ilgį ir formą. Juos galima prijungti prie siųstuvo per specialią jungtį.

Siųstuvas siunčia signalą į išorinę anteną, kuri siunčia jį visomis kryptimis. Šio tipo antena dažnai naudojama dideliam ryšiui ir ją galima rasti ant tokių dalykų kaip palydovinės antenos.

Yra dviejų tipų išorinės antenos. Tai yra daugiakryptė antena ir kryptinė antena.

Daugiakampė antena

Šio tipo antena yra išorinė antena, kuri spinduliuoja arba perima radijo dažnis elektromagnetiniai laukai vienodai visomis horizontaliomis kryptimis plokščioje, dvimatėje geometrinėje plokštumoje. Daugiakryptės antenos paprastai naudojamos trumpo ir vidutinio nuotolio programoms, pvz., jungtims nuo taško iki taško, „Wi-Fi“ maršrutizatoriams ir skaitytuvams.

Daugiakryptė antena taip pat turi keletą tipų, atsižvelgiant į jų išvaizdą ir naudojimą. Štai keletas iš jų:

Terminalas-montuojama antena

Terminalas-montuojama antena

Terminalas-montuojama antena

Visakryptės antenos tipas, kuris yra ilgas ir įmontuotas į PCB. Jie gali būti naudojami įvairioms programoms, tokioms kaip RFID, Bluetooth ir NFC ryšys. Galimos įvairių formų ir dydžių antenos, tvirtinamos prie terminalo. Jie visi turi vieną bendrą dalyką; jie skirti montuoti ant PCB arba grandinės plokštės atskirai arba kaip masyvo dalis.

Plakti antena

Tai įprastas bazinės antenos tipas, o pakrovimo ritė yra pritvirtinta prie rykštės galo. Aukštasis varža rykštės pabaigoje sukelia dabartinis tekėti apskritimu aplink vidinį paviršių coilai. Šį modelį galima vizualizuoti įsivaizduojant nedidelį krūvio kiekį, judantį apskritimais didesniame apskritime.

Whip antenos naudojamos trumpojo nuotolio ryšio programoms, tokioms kaip AM radijo transliacija, piliečių dažnių juostos radijo ryšys ir veikimas 2 metrų mėgėjiško radijo dažnių juostose.

Guminė antena

Guminė antena

Guminė antena

Vienakryptės antenos tipas yra elektra trumpa monopolio antena, kuri veikia kaip plakta antena. Ji taip pat žinoma kaip guminė antis arba tiesiog paprasta antis. Šio tipo antena dažniausiai randama nešiojamuosiuose įrenginiuose, pvz., mobiliuosiuose telefonuose, radijo imtuvuose ir radijo imtuvuose, nes ji pagaminta iš lanksčios medžiagos ir gali būti sulenkta į daugybę skirtingų formų.

Lauko dipolio antena

Visakryptės antenos tipas, sukuriantis spinduliavimo modelį. Jis yra apytikslis elementaraus elektrinio dipolio. Tai reiškia, kad antena turi du identiškus laidžius elementus, atskirtus atstumu, kurie veikia kaip spinduliuojanti struktūra. Elementų ilgis ir jų atskyrimas lemia dažnį, kuriuo veikia tokio tipo antena.

Puck stiliaus antena

Puck stiliaus antena

Puck stiliaus antena

Ši antena yra įvairiakryptė antena, kuri yra mažo disko formos ir yra 5 viename antenos sistema viename korpuse, naudojama bet kuriai DTV arba HDTV sistemai. Taip pat gali būti naudojamas namuose ar automobiliuose. Puck stiliaus antena veikia paimdama signalus iš visų krypčių ir siunčiant juos į imtuvą. Jame yra įmontuotas stiprintuvas, kuris prireikus padeda padidinti signalo stiprumą.

Magnetinio tvirtinimo antena

Magnetinio tvirtinimo antena

Magnetinio tvirtinimo antena

Magnetinio tvirtinimo antena yra įvairiakryptė antena, sukurta su stipriu magnetu, laikančiu anteną ant paviršiaus, pvz., automobilio ar jūsų namų šono. Šio tipo antena dažnai naudojama lauke, kur yra mažai vietos tradiciniams variantams, pvz., ant stogo arba stulpo.

Magnetinio tvirtinimo antena idealiai tinka tiems, kurie nori naudoti esamą stogo tvirtinimą kitu tikslu, be to, ją galima lengvai montuoti ant metalinių paviršių, pavyzdžiui, tvoros ar garažo vartų.

Sraigtinio tvirtinimo antena

Šio tipo įvairiakryptė antena skirta montuoti išgręžiant skylę lubose arba sienos skydelyje. Šio tipo antenos turi ilgą istoriją ir buvo viena iš pirmųjų išrastų antenų tipų. Dizainas buvo įkvėptas žaibolaidžių, kurie buvo naudojami pritraukti žaibus iš numatytų taikinių.

Sraigtinio tvirtinimo antenos yra įvairių dydžių ir formų, kai kurios yra labiau paplitusios nei kitos. Taip pat yra šio tipo antenų variantų, kuriuose gali būti įmontuotas stiprintuvas, kad ji galėtų paimti signalus geriau nei kitų tipų antenos.

Kryptinė antena

Taip pat vadinama spinduline antena. Tai antena, kuri spinduliuoja arba gauna energiją tam tikromis kryptimis. Tai leidžia padidinti našumą ir sumažinti bet kokio nepageidaujamo šaltinio trukdžius. Šio tipo antenos dažniausiai naudojamos su palydovais, nes jie gali perduoti ir priimti signalus labai siaura kryptimi. Palydovinė antena yra kryptinės antenos, perduodančios ir priimančios signalus iš įžemintų antenų, pavyzdys.

Priklausomai nuo naudojimo ir išvaizdos, kryptinės antenos taip pat turi keletą tipų. Tai yra keletas kryptinių antenų tipų:

Skydo antena

Skydo antena

Skydo antena

Jis yra lapo arba plokštės formos. Skydinės antenos dažnai naudojamos televizijos ir mobiliųjų telefonų tinkluose.

Šios antenos yra pagamintos iš plokščių plokščių arba lakštų iš laidžios medžiagos, tokios kaip varis arba aliuminis. Jų pranašumas yra tas, kad juos galima suformuoti į daugybę skirtingų formų ir dydžių, todėl jie yra naudingi įvairioms reikmėms.

Pavyzdžiui, skydinė antena gali būti suformuota taip, kad ji užtikrintų platų aprėptį visame regione, arba ji gali būti suformuota taip, kad ji aprėptų tik vieną sritį.

Indų antena

Indų antena

Indų antena

kryptinės antenos tipas, kuris yra lėkštės formos parabolinės antenos tipas. Jį sudaro atšvaitas, tiekimas ir papildomas atšvaitas. Atšvaitas surenka radijo bangas iš dangaus ir sufokusuoja jas į tiekimą, kuris paverčia jas elektriniu signalu. Atšvaitas padeda išlaikyti pastovų reflektoriaus židinio tašką.

Lėkštės antena naudojama palydovinio ryšio sistemose, belaidžio LAN sistemose ir radijo astronomijoje. Belaidžio LAN sistemose jis naudojamas duomenims siųsti ir gauti belaidžiu tinklu (WiFi). Radijo astronomijoje jis naudojamas radijo bangoms paimti iš kosmoso, naudojant didelius teleskopus, nukreiptus į konkrečias dangaus sritis.

 

„Yagi“ antena„Yagi“ antena

„Yagi“ antena

Kryptinė antena, kuri skleidžia signalus viena pagrindine kryptimi. Jį sudaro keli elementai arba dipoliai, kurių vienas galas yra sujungtas, o kitas galas yra sujungtas su atšvaitu. Jo forma primena raidę Y, taigi ir pavadinimas.

Yagi antena turi didelį stiprinimą, palyginti su kitų tipų antenomis, nes yra keli dipoliai, kurie spinduliuoja fazėje vienas su kitu ir kartu sukuria geresnį našumą. Kiekvieno dipolio ilgis ir orientacija lemia, kiek signalo skleidžia kiekvienas elementas.

Kaip pasirinkti antenas savo PCB programoms

Renkantis anteną savo PCB programai, reikia atsižvelgti į daugybę dalykų. Pirmas žingsnis yra nustatyti antenos dažnių diapazoną ir jos pralaidumą. Plačiajuostė antena apims didesnį dažnių diapazoną nei siaurajuostė, be to, ji galės veikti keliais dažniais.

Jei norite kuo didesnio lankstumo pralaidumo ir dažnių diapazonų atžvilgiu, turėtumėte ieškoti kryptinės antenos. Šios antenos turi siauresnį pralaidumą nei kitų tipų antenos, tačiau jas taip pat galima derinti naudojant programinę įrangą.

Naudodami programas, kuriose reikia didelio stiprinimo ir (arba) krypties galimybių, apsvarstykite galimybę naudoti lizdinę anteną arba pataisomą anteną. Paprastai jos yra didesnės nei kitų tipų antenos, nes jos turi didesnė galia- tvarkymo galimybės. Tačiau jie siūlo geresnį našumą nei daugiakryptės antenos.

Išvada

PCB antena yra svarbus ryšio įrenginių komponentas, leidžiantis paimti, perduoti ir priimti signalą dažnis. Tačiau nėra specialių PCB antenos specifikacijų, nes antenos yra orientuotos į lauką. Tai reiškia, kad jie turi būti nagrinėjami didesnio paties įrenginio modeliavimo kontekste.

PCB yra gyvybiškai svarbūs įvairios elektroninės įrangos komponentai, pradedant aukščiausios klasės buitine elektronika ir baigiant pramoninis valdymo sistemos. PCB antena yra svarbi daugumos PCB dalis. Jis veikia kaip pagrindinis ryšio tarp PCB ir išorinio pasaulio taškas.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų