中 天线设计( 二 )


表4.的“F”值:天线层与相邻射频的接地层间的厚度 。

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图17.PCB厚度说明
对于小于3mm的短走线,天线馈电厚度是可以调整的 。天线馈电的厚度可以与天线走线厚度相同,请参见图12 。
IFA在的带宽上(S11≤–10dB)的频率约为2.44GHz,如图18中所示 。
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图18.IFA的S11(回波损耗=-S11)
图19显示的是IFA在XY平面上的定性辐射图 。在为客户应用设置IFA天线时,该信息非常有用,有助于在需要的方向上得到最大的辐射 。为了便于观察,图中只显示了定性辐射的方向 。有关所有XY、YZ、ZX平面上详细的辐射图,请联系赛普拉斯的技术支持 。
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图19.IFA的定性2D辐射增益图
对于PCB尺寸非常小的利基应用(例如蓝牙收发器),芯片天线不失为一种很好的办法(图20) 。它们是现成的天线,占用的PCB空间最小,并且能够提供较好的性能 。但芯片天线增加了材料清单(BOM),并需要装配费用 。因为它要求订购和装配外部组件 。通常,芯片天线的价格约为10-50美分,具体价格取决于尺寸和性能 。
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图20.芯片天线
使用芯片天线时,也应考虑另一个关键因素:它受辐射接地面积的影响 。所以,必须遵循厂家对接地面积的推荐 。与PCB天线不同,芯片天线不能通过改变天线长度来调整 。另外需要一个匹配网络才能调整该天线,因此会增加更多的材料清单 。
赛普拉斯只推荐将芯片天线使用在要求PCB空间极小的特定应用中,例如:Nano蓝牙收发器 。对于这样的应用,赛普拉斯建议使用具有约翰森技术的芯片天线,其尺寸为 。而对于大部分应用,则建议使用PCB天线,如MIFA或IFA 。这些小外形(占用空间小)天线不但廉价,而且提供的性能非常卓越 。图21和图22显示的是具有约翰森技术的芯片天线布局指南 。其尺寸为 。更多有关这些天线的详细指南,请参考它们相关的网址 。
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图21.具有约翰森技术的芯片天线的布局指南
该布局也显示了50Ω的馈电传输线以及与其相匹配的组件 。馈电传输线的宽度取决于电路板的厚度 。表4中指定了准确的电路板厚度 。
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图22.与产品网页中相同的约翰森技术天线的布局指南 。
芯片天线的性能是由接地层决定 。一般来说,它们需要更多的接地面积和更大的空间 。如上图所示,对于的天线,最小的接地距离为0.8mm 。该间距为2-3mm时,观察到的s11会更加明显 。
芯片天线不一定是严格等向性的 。辐射存在某些优先的方向 。根据Gnd间距和塑料配件,辐射最大的方向也不一样 。有关约翰森技术的芯片天线()的常见辐射方向,请参见图23 。
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图23.芯片天线的辐射图
赛普拉斯只推荐将芯片天线使用在要求PCB空间极小的特定应用中,例如:Nano蓝牙收发器或超小的模块 。对于这些应用,赛普拉斯也建议使用含有约翰森技术的芯片天线,因为与相比,它的尺寸更大,射频性能更好,并且需要较小的Gnd间距 。介绍翰森技术天线的内容仅供参考 。更多有关2.4GHz芯片天线的信息,请向各供应商索取,如、等 。