Leiterplattentechnisch - Design- und Anwendungsrichtlinien für interne PCB-Antennen

Eine interne Leiterplattenantenne, auch als Leiterplattenantenne bekannt, ist eine Form von Antenne, bei der die Antenne direkt auf eine Leiterplatte (Leiterplatte) gedruckt wird. Diese Art von Antenne spielt eine immer wichtigere Rolle in modernen drahtlosen Kommunikationsgeräten, insbesondere in mobilen Geräten, IoT-Geräten und drahtlosen Sensornetzwerken, wo sie aufgrund ihrer Kompaktheit, Leichtigkeit und niedrigen Kosten weit verbreitet ist.

Interne Leiterplattendesignprinzipien

Die Designprinzipien der Leiterplatte als Antenne umfassen hauptsächlich die folgenden Punkte:

1. wählen Sie das richtige Brett: gedruckte Verdrahtungsplatte häufig verwendete Bretter sind hauptsächlich FR-4, PTFE usw. Verschiedene Bretter haben unterschiedliche dielektrische Eigenschaften, Sie müssen das richtige Brett entsprechend dem Frequenzband wählen.

2. Kleinere Leiterplattendicke: Wenn die gedruckte Verdrahtungsplatte als Antenne verwendet wird, sollte die Leiterplattendicke so weit wie möglich reduziert werden, um die Antennenimpedanz besser anzupassen.

3. Angemessenes Antennenlayout: Das Layout der PCB-Antenne muss entsprechend dem Antennentyp und Frequenzband und anderen Faktoren durch elektromagnetische Simulation und andere Werkzeuge für Design und Optimierung optimiert werden.

Anwendungsbereich

Gedruckte Verdrahtungsplatte als Antenne ist in drahtloser Kommunikation, Smart Home, Autonetzwerken und anderen Bereichen weit verbreitet. In Smartwatches können gedruckte Verdrahtungsplatinen beispielsweise als WLAN- und Bluetooth-Antennen verwendet werden, um drahtlose Hochgeschwindigkeitsnetzwerke und Geräteverbindungen zu realisieren. Im Automobilbereich kann Leiterplattenantenne in die Karosserie eingebettet werden, um Positionierung, Navigation und andere Funktionen zu realisieren.

Anmerkung zum Löten der Leiterplattenantenne: Wie man die Leiterplattenantenne richtig lötet

Vorbereitung von Lötwerkzeugen

Vor dem Leiterplattenantenschweißen müssen Sie die folgenden Werkzeuge vorbereiten:

1.Solder Draht: Verwenden Sie Lötdraht mit einem Durchmesser von 0.6mm.

Paste 2.Solder: Verwenden Sie bleifreie Lotpaste, um die Qualität des Schweißens sicherzustellen.

3.Solder Paste Schaber: verwendet, um die entsprechende Menge bleifreier Lotpaste zu kratzen.

4.Spot Lötstift: Verwendet zum Löten von kleinen Teilen.

Lötpunkt Position

Im Antennenschweißprozess ist die Position des Lötpunktes sehr wichtig, unterschiedliche Lötpunkt-Position beeinflusst den Arbeitseffekt der Antenne. Im Allgemeinen sollte die Lötstelle auf der Platine befestigt werden, auf der sich die Antenne befindet, die Position sollte präzise, geeignet sein und sich nicht bewegen.

Lötverfahren

Es gibt zwei Arten von Lötverfahren für Leiterplattenantennen, manuelles Löten und beheiztes Tischlöten, das folgende ist eine detaillierte Beschreibung der beiden Arten des Lötens:

1.Manuelles Schweißen

Der Prozess des manuellen Lötens ist relativ einfach und erfordert nicht viele Werkzeuge. Vor dem Handlöten müssen Sie die Position der Lötstellen einstellen, um die Antenne an der Platine zu befestigen und die Bewegung zu reduzieren. Der Durchmesser des Lötdrahts sollte 0,6mm gewählt werden und die Lötpaste sollte bleifrei sein, um die Qualität des Lötens zu gewährleisten.Erwärmen Sie den Lötdraht auf der Lötstelle, dann verwenden Sie einen Lötpastenschaber, um die entsprechende Menge an Lötpaste zu kratzen und verteilen Sie es gleichmäßig auf der Lötstelle. Während Sie den Lötdraht auf den Lötstellen verteilen, verwenden Sie den Punktschweißstift, um die Lötstellen zu erhitzen, warten Sie, bis der Lötdraht schmilzt, die Wärme wird durch den Lötdraht auf die Lötstellen übertragen, um die Verbindung der Antennenlötetstellen abzuschließen.

2.Heating Station Schweißen

Der Prozess des Heizkissenschweißens erfordert die Verwendung von Werkzeugen wie Heizkissen, im Vergleich zum manuellen Schweißen, Heizkissenschweißen eignet sich besser zum Schweißen komplexer Leiterplatten. Vor dem Heiztischschweißen müssen Sie die Antenne auf dem Heiztisch platzieren, die Position der Lötstellen einstellen. Die Temperatur des Heiztisches sollte mit einem bleifreien Lötpastenschaber auf etwa 200 Grad geregelt werden, um die entsprechende Menge Lötpaste auf den Lötstellen zu verteilen. Erhitzen Sie den Lötdraht auf der Lötstelle vor, und erwärmen Sie dann die Lötstelle durch die Temperatur des Heiztisches, warten Sie, bis der Lötdraht schmilzt und die Wärme auf die Lötstelle übertragen wird, um das Schweißen der Antenne abzuschließen.

Leiterplattenantenanschluss

Antennenanschluss für Mikrocontroller

Mikrocontroller-Antennenanschlussmethode hat zwei Haupttypen: direktes Schweißen und Verbinden von HF-Schaltchip. Direktes Schweißen kann die Linie vereinfachen und die Schwierigkeit des nachfolgenden Debugging von Komponenten verringern, aber die Antennenanforderungen sind höher; Der Anschluss des HF-Switch-Chips erfordert mehr Komponenten, kann aber besser zur Antenne passen und die Leistung der Antenne verbessern.

Vorsichtsmaßnahmen:

1.Die Antenne muss die Betriebsfrequenz erfüllen, und Impedanzanpassung ist gut.

2.Beim direkten Schweißen muss die Antennenlänge ohne Fehler genau gemessen werden.

3.Wenn Sie den HF-Schalterchip anschließen, sollte der Schalterchip ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass er dem Frequenzbereich der Antenne und des Chips entspricht.

Debugging-Methode:

1.Wenn Sie direkt schweißen, können Sie den Signalspitzen und die Frequenz durch das Oszilloskop beobachten, um zu sehen, ob sie die Anforderungen erfüllen.

2.Wenn Sie den HF-Schalterchip anschließen, debuggen Sie das passende Netzwerk, um sicherzustellen, dass die Antenne und der Chip gut aufeinander abgestimmt sind.

LoRa Antennenanschluss

Es gibt drei Arten von LoRa Antennenanschlussmethoden: PCB eingebettete Antenne, Adapterantenne und externe Patchantenne. PCB eingebettete Antenne nimmt wenig Platz ein und ist für Gelegenheiten mit begrenztem Raum geeignet; Adapterantenne kann die Antenneneffizienz verbessern; Externe Patchantenne ist bequem zu ersetzen, muss aber zusätzlichen Platz einnehmen.

Vorsichtsmaßnahmen:

1.Die Antenne muss der Betriebsfrequenz entsprechen und eine gute Impedanzanpassung haben.

2.Die Länge der Antenne muss ohne Fehler genau gemessen werden.

3.Die externe Patchantenne sollte die Störquelle verlassen dürfen.

Debugging-Methode:

1.PCB eingebettete Antenne, können Sie durch das Oszilloskop die Signalspitze und Frequenz beobachten, um die Anforderungen zu erfüllen.

2.When Adapterantenne, können Sie die Adapterparameter anpassen, um die Antenneneffizienz zu verbessern.

3.Wenn externe Patchantenne, können Sie versuchen, die Antennenposition und den Abstand von der Störquelle anzupassen, um zu beobachten, ob sich die Signalqualität ändert.

Als wichtige Leiterplattenkomponente der modernen drahtlosen Kommunikationstechnologie wird die interne Leiterplattenantenne mit ihrer ausgezeichneten Leistung und breiten Anwendungsaussichten allmählich zur Mainstream-Wahl in der Industrie. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt und der Innovation der Technologie haben wir Grund zu der Annahme, dass sie im zukünftigen drahtlosen Kommunikationsbereich noch herausragendere Leistung zeigen wird.