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WiFi天线对PCB布局布线和结构的要求详解
时间:2021-01-06 12:28

  ⑴ On Board板载式:采用PCB蚀刻一体成型,性能受限,极低成本,应用于蓝牙、WIFI模组集成;

  ⑵ SMT贴装式:材质有陶瓷、金属片、PCB,性能成本适中,适用于大批量的嵌入式射频模组;

  ⑶ IPX外接式:使用PCB或FPC+Cable的组合,性能优秀,成本适中,广泛应用于OTT、终端设备;

  ⑷ External外置类:塑胶棒状天线,高性能,独立性,成本高,应用于终端设备,无须考虑EMC等问题;

  天线最终的目的是要将射频信号辐射到自由空间,这时天线的设计就显得非常重要,但是天线设计很大程度上依赖于所安装平台的特性,另外天线对周围环境很敏感,这些原因导致很多情况下,天线对每个平台都是独一无二的设计。由于客户对天线设计所考虑的因素不太清楚,这里给出一些我们对便携设备天线设计的一些建议,便于客户更好的设计自己的电路和PCB,增加项目成功的机会。但是每个项目都有各自的特点,所以还有一些问题需要具体问题具体分析。

  如果采用弹片形式,我们建议客户采用PIFA天线作为WiFi天线的形式,根据我们的经验,PIFA天线成功率和性能都要好一些。天线RF馈电焊盘应采尺寸为2×3mm,焊盘含周边0.8mm的面积下PCB所有层面不布铜。如果为PIFA天线mm的地焊盘,两个焊盘之间距离为2mm。

  天线匹配电路的拓扑结构为从天线开始四个件并串并串,到测试口或者Power amplifier。匹配电路下方以及匹配网络周围1.5mm区域内不要铺地。匹配网络摆放位置距离馈电焊盘放较近为好(但不要太近)。

  接地:良好的射频接地对于手机的无线性能而言无疑是相当重要的,须遵循如下几个设计原则:

  尽量使外层区域的地完整,不被分割破坏(非屏蔽罩之内的部分),这个对于天线附近的区域尤为重要。天线电流必须与噪声电流隔离,如果天线附近的接地区域被破坏成不完整的,必须在其下面相关区域产生一块填充地平面,并用地过孔加以缝合,使之成为完整的地。此区域走线须得保证天线电流只流过表层平面,且须限制噪声电流流进里面的完整地平面。

  在使用预先生产天线时,需要注意的是其特性取决于所连接的地平面。仅当接地平面的尺寸及形状均与制造商的评估板一致时,方可达到制造商所标明的规格。在其它情况下,用户需要在实际应用条件下测定预先生产的天线的阻抗,并匹配至所需的特征阻抗。

  不要在外壳表面使用具有金属成分的喷涂或者镀层,金属镀层不能实现可靠的接地,会对天线性能有很大影响。

  采用全金属结构的部件时(例如前面板或者后面板),请对所使用的部件预留多个接地点,具体的接地点位置的确定由天线设计公司来确定。

  天线的安装要远离金属物体,天线需要足够的空间来展开,如果采用chip天线,那么需要按照应用指南的要求,给出足够的净空区域和相应尺寸的地。

  如果采用弹片方式的天线,应该为天线设计支架,天线固定在支架上,而支架和PCB再进行固定;或者不用支架,天线固定在外壳上面。

  在进行结构设计时要考虑给出天线安装的空间和位置,并考虑在支架或者要安装天线的外壳上增加热熔柱来固定天线.其他模块和天线相对位置布局的考虑

  射频开关和放大器或者双工器要尽可能靠近匹配电路区域。打开APP阅读更多精彩内容

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