Чип Антенна Против. Антенна для печатных плат:руководство по сравнению

Понимание сравнения чип-антенны и антенны на печатной плате важно при выборе антенны для встраиваемых систем. Вашему электронному устройству нужна антенна для подключения через радиочастоту (RF). Типичными примерами радиочастотных устройств в мире электронного производства являются рации, гаджеты с поддержкой Bluetooth и спутниковая связь. Антенны являются основным компонентом радиочастотных устройств и могут существенно влиять на их работу. Превосходная производительность, уменьшение размера и низкая стоимость являются основными требованиями к современным ВЧ-приложениям.

Что касается сравнения чип-антенны и антенны на печатной плате, будет полезно, если вы рассмотрите антенну с дорожкой на печатной плате при минимизации стоимости всего устройства. С другой стороны, антенны с керамическим чипом обеспечивают эффективную общую производительность с точки зрения миниатюризации и производительности. В этой статье мы углубимся в дискуссию о чип-антенне и антенне на печатной плате. В нем обсуждаются плюсы и минусы каждого из них, а также требования к конструкции, которые следует учитывать при выборе правильной антенны для использования в вашей конструкции.

1. Что такое антенна с керамическим чипом?

Сравнивая чип-антенну с антенной на печатной плате, вы должны признать антенны с керамическим чипом за их меньшие пространственные потребности. Кроме того, вы можете легко включить их в печатные платы для генерации высокочастотных электромагнитных частот. Тем не менее, они имеют ограниченный радиочастотный диапазон, что делает их идеальными для небольших гаджетов, таких как маршрутизаторы Wi-Fi и смартфоны. В целом, чип-антенны производят и принимают радиочастоты так же, как и другие антенны. Только они меньше по размеру по сравнению с печатными антеннами. Однако именно их небольшие размеры позволят эффективно монтировать их внутри электронных изделий. Кроме того, это более дешевая альтернатива, когда вы не хотите жертвовать качеством продукта.

2. Что такое трассировочная антенна для печатных плат?

Антенна с дорожкой на печатной плате состоит из дорожки, нарисованной непосредственно на печатной плате. Важно понимать, что тип антенны и требования к пространству определяют тип трассы. Трассировки платы, которые вы можете использовать, включают в себя перевернутые F-образные трассировки, прямые, изогнутые, извилистые и круговые трассировки.

Как правило, трассировочная антенна на печатной плате действует как метод беспроводной связи. Кроме того, во время изготовления печатной платы вы должны ламинировать свою дорожку на поверхность платы. Но иногда трассировки печатных плат охватывают много слоев, особенно в многослойных печатных платах.

3. Антенна с керамическим чипом против. Антенна для печатной платы:плюсы и минусы

3.1 Антенна с керамическим чипом

Плюсы

В споре о чип-антенне и антенне на печатной плате нельзя отрицать, что использование антенны с керамическим чипом дает многочисленные преимущества. В частности, он устраняет необходимость в дорогостоящем программном обеспечении для производства прототипов и моделирования. Способность антенны к сетевой настройке и отсутствие физических свойств гарантируют вышеуказанные преимущества. Антенны с керамическим чипом обеспечивают больше преимуществ, таких как:

• Они поставляются как отдельные части.
• Вы можете легко получить небольшие размеры и множество конфигураций для различных дизайнов.
• Непосредственная близость к другим частям не создает неблагоприятных эффектов, как в антеннах PCB Trace.
• Окружающие и человеческие факторы оказывают незначительное влияние на антенны Chip по сравнению с антеннами Trace.
• Они предлагают гибкие варианты настройки и тестирования.
• Вы можете легко вносить изменения в дизайн.

Минусы

Как и все остальное в этом мире, керамические антенны также имеют свою темную сторону. Ниже приведены недостатки керамических печатных плат:

• Первоначальные расходы на антенну и логистику могут быть выше, чем на антенну с трассировкой печатной платы.
• Для оптимальной реализации вам потребуются некоторые знания в области радиочастот.
• У нее более низкая производительность, чем у трассирующей антенны.

3.2 Антенна для трассировки печатной платы

Плюсы

Сторонники дебатов о чип-антенне и антенне на печатной плате утверждают, что трассировочную антенну сложно применять, создавать и настраивать. Это особенно верно в случае последовательной и небольшой операции. Кроме того, как и в случае с проволочной антенной, предельные частоты полосы пропускания определяют размер трассирующей антенны. Ниже приведены основные преимущества трассировочной антенны на печатной плате.

• Затраты на производство низкие, поскольку вы интегрируете трассировку в процесс производства плат.
• Трассирующая антенна может работать в широкой полосе пропускания при максимальной настройке.
• Структура трассировки печатной платы проста, и, поскольку антенна размещается на поверхности, профиль структуры относительно тонкий.
• Он обеспечивает лучшую пропускную способность и надежность сети.
• Вы можете легко вставить его в печатную плату во время производства.

Минусы

Вот недостатки антенны Trace:

• Его сложно создать, в основном на минимальных частотах.
• Трассовая антенна очень подвержена модификациям топологии печатной платы, что требует настройки после каждого изменения или воспроизведения.
• Он требует много места, особенно при минимальных частотах.
• Потребность в большем пространстве на доске увеличивает затраты на проектирование.
• Они чувствительны к человеческим факторам и факторам окружающей среды.

4. Чип-антенна против. Антенна на печатной плате:советы по проектированию встроенной антенны

Антенны являются важными компонентами беспроводной системы. Однако большинство дизайнеров часто считают их второстепенными. Планирование конструкции вашей антенны в начале производственного процесса позволит извлечь выгоду из производительности продукта. Кроме того, это также устранит задержки и репродукции на более поздних этапах. Ниже приведены несколько важных советов, которые помогут вам в подготовке проекта встроенной антенны.

4.1 Материалы

Независимо от того, вырезаете ли вы структуру антенны на доске, пластике или штампованном металле, убедитесь, что эти материалы обладают устойчивыми диалектическими свойствами. Недорогие диэлектрические материалы для плат FR4 значительно отличаются от одного поставщика к другому. Вот почему вы должны с самого начала указать материалы для вашей платы.

4.2 Предложения по физике

Чтобы ваше электронное устройство имело широкий диапазон рабочих характеристик, вам нужна эффективная антенная система. Кроме того, вы должны оставить достаточно места для антенной системы. Поэтому, пожалуйста, участвуйте в начальных этапах цикла производства вашего гаджета. Это позволит вам обсудить и согласовать варианты дизайна. У вас также будет возможность избавиться от любых потенциальных компромиссов.

4.3 Местоположение продукта

Когда вы размещаете антенну на крайних концах вашего продукта, она становится чувствительной к непосредственным условиям окружающей среды. Поэтому вам следует подумать о том, как вы планируете использовать свой продукт и где вы собираетесь его разместить. Например, вы должны убедиться, что ваша антенна не закрыта руками конечного пользователя, когда он держит его естественным образом для ручного гаджета. Что касается настенных устройств, спросите себя, будут ли потребители закреплять их на металлических деталях. Это связано с тем, что металлические поверхности значительно влияют на характеристики продукта.

4.4 Корпуса и покрытия

Не накрывайте антенну металлическим кожухом и не используйте металлическое покрытие для обеспечения высоких характеристик антенны. Кроме того, свяжитесь с вашими коллегами по механике и идентификации в вашей компании, чтобы убедиться, что область, окружающая вашу антенну, свободна от каких-либо материалов, которые могут повредить.

4.5 Внутренние структуры

Расположение внутренних металлических узлов по отношению к антенне также влияет на характеристики изделия. Например, в носимых гаджетах батарея является основным компонентом общей сборки. Поэтому вы должны определить его местоположение и функцию в конструкции вашей антенны.

4.6 Вес антенны

Когда вы говорите о встроенной антенне, вы имеете в виду физический компонент. Например, резная часть печатной платы или металлизированный пластиковый участок корпуса. Но в большинстве случаев это формирует единую часть антенной системы. Основное системное заземление состоит из оставшейся половины. Поскольку это обычно основное заземление платы, вы должны обеспечить достаточный вес, чтобы антенна могла вибрировать должным образом.

4.7 Чувствительность цепи к электромагнитным и радиочастотным помехам

Беспроводные системы состоят из передатчиков и приемников. Передатчик может создавать помехи соседней цепи. Это делает приемник уязвимым для помех от местных цепей. Поэтому для достижения высокой производительности беспроводного продукта следует располагать антенну относительно чувствительных схем.

5. Чип Антенна Против. Антенна на печатной плате:проблемы с расстройкой частоты антенны во время тестирования

Поскольку компоновка платы существенно влияет на характеристики антенны, ее необходимо настроить для достижения максимальной производительности системы. Важно понимать, что соответствующее согласование электрического сопротивления обеспечивает полную частотную передачу в соответствующем диапазоне.

С трассовыми антеннами, поскольку конструкция антенны тяготеет к общему дизайну платы, вам сложно провести настройку и установить максимальную производительность. Кроме того, минимальная диэлектрическая проницаемость платы делает антенну слишком уязвимой для конструктивных изменений и вариантов допусков. В таких случаях вам необходимо повторно раскрутить печатную плату, чтобы добиться максимальной производительности антенны.

С керамическими антеннами вы можете изменять аспекты согласования, чтобы обеспечить встроенную расстройку. Большинство инженеров предпочитают метод П-типа, так как он обеспечивает наибольшую гибкость в настройке рабочей полосы пропускания.

При проектировании предпочитаемой согласующей сети вы можете использовать векторный анализатор цепей (VNA) для проверки схемы тестирования печатной платы. Кроме того, ВАЦ поможет вам определить входное сопротивление антенны. Вы можете найти S-параметр, диапазон КСВ, чтобы получить эффективность вашей керамической антенны на печатной плате.

WellPCB предоставляет услуги по оптимизации керамических антенн. Наш персонал RF настроит согласующую сеть в соответствии с вашим предпочтительным сопротивлением, используя передовые технологии для достижения максимальной производительности. Важно отметить, что согласование повышает эффективность антенны для выбранной полосы пропускания в рабочей среде продукта. Наш персонал также оценивает проектные схемы на предмет надлежащего использования пространства печатной платы.

Заключительные мысли о чип-антенне и чип-антенне. Сравнение антенн на печатных платах

Что касается сравнения антенны на чипе и антенны на печатной плате, антенна на чипе испытывает меньшую расстройку из-за человеческого фактора и факторов окружающей среды, чем антенна на печатной плате. Две антенны обеспечивают лучшее расстояние между антеннами в устройствах с несколькими радиостанциями и превосходят антенны на печатных платах при выборе оптимального типа антенны и его соответствующей реализации.

Вы должны проверить работу своей антенны в окончательном, полностью практичном продукте, используя измерения OTA. С антеннами на печатных платах ошибки оценки обходятся дорого и требуют сложного устранения, а также требуют многочисленных итераций платы. Помните, что чип-антенна — это отдельная деталь; поэтому вы можете легко и быстро улучшить его. Вы можете подкрутить настройку и проверить работоспособность системы, изменив только антенную часть. Мы надеемся, что руководство по сравнению чип-антенн и антенн на печатной плате поможет вам выбрать правильную антенну для встраиваемых систем.