PCB Tecnico - Linee guida di progettazione e applicazione per antenne PCB interne

Un'antenna PCB interna, nota anche come antenna a circuito stampato, è una forma di antenna in cui l'antenna è stampata direttamente su un PCB (circuito stampato). Questo tipo di antenna gioca un ruolo sempre più importante nei moderni dispositivi di comunicazione wireless, in particolare nei dispositivi mobili, dispositivi IoT e reti di sensori wireless, dove è ampiamente utilizzato per la sua compattezza, leggerezza e basso costo.

Principi interni di progettazione dei PCB

I principi di progettazione del circuito stampato come antenna includono principalmente i seguenti punti:

1. scegliere la scheda giusta: le schede di cablaggio stampate comunemente utilizzate sono principalmente FR-4, PTFE, ecc. Le schede differenti hanno proprietà dielettriche differenti, è necessario scegliere la scheda giusta in base alla banda di frequenza.

2. spessore del bordo più piccolo: Quando il bordo di cablaggio stampato è utilizzato come antenna, lo spessore del bordo dovrebbe essere ridotto il più possibile per rendere l'impedenza dell'antenna migliore.

3. layout ragionevole dell'antenna: il layout dell'antenna PCB deve essere ottimizzato secondo il tipo di antenna e la banda di frequenza e altri fattori, attraverso la simulazione elettromagnetica e altri strumenti per la progettazione e l'ottimizzazione.

Campo di applicazione

Il bordo di cablaggio stampato come antenna è stato ampiamente usato nella comunicazione wireless, nella casa intelligente, nella rete dell'automobile e in altri campi. Ad esempio, negli orologi intelligenti, le schede di cablaggio stampate possono essere utilizzate come antenne Wi-Fi e Bluetooth per realizzare reti wireless ad alta velocità e interconnessione dei dispositivi. Nel campo automobilistico, l'antenna del circuito stampato può essere incorporata nel corpo dell'automobile per realizzare il posizionamento, la navigazione e altre funzioni.

Nota di saldatura dell'antenna del circuito stampato: come saldare correttamente l'antenna del circuito stampato

Preparazione degli utensili di saldatura

Prima della saldatura dell'antenna del circuito stampato, è necessario preparare i seguenti strumenti:

1.Solder filo: utilizzare filo di saldatura con un diametro di 0,6 mm.

2.Solder pasta: utilizzare la pasta di saldatura senza piombo per garantire la qualità della saldatura.

3.Solder pasta raschietto: utilizzato per raschiare la quantità appropriata di pasta di saldatura senza piombo.

4.Spot Solding Pen: Utilizzato per saldare piccole parti.

Posizione del punto di saldatura

Nel processo di saldatura dell'antenna, la posizione del punto di saldatura è molto importante, diversa posizione del punto di saldatura influenzerà l'effetto di funzionamento dell'antenna. Generalmente, il giunto di saldatura dovrebbe essere fissato sulla scheda in cui si trova l'antenna, la posizione dovrebbe essere precisa, adatta e non dovrebbe muoversi.

Metodi di saldatura

Ci sono due tipi di metodi di saldatura per antenne del circuito stampato, saldatura manuale e saldatura a tavola riscaldata, la seguente è una descrizione dettagliata dei due tipi di saldatura:

1. Saldatura manuale

Il processo di saldatura manuale è relativamente semplice e non richiede molti strumenti. Prima della saldatura manuale, è necessario impostare la posizione dei giunti di saldatura per fissare l'antenna alla scheda e ridurre il movimento. Il diametro del filo di saldatura deve essere selezionato 0,6 mm e la pasta di saldatura deve essere priva di piombo per garantire la qualità della saldatura. Preriscaldare il filo di saldatura sul giunto di saldatura, quindi utilizzare un raschietto di pasta di saldatura per raschiare la quantità appropriata di pasta di saldatura e distribuirla uniformemente sul giunto di saldatura. Durante la diffusione del filo di saldatura sui giunti di saldatura, utilizzare la penna di saldatura a punti per riscaldare i giunti di saldatura, attendere che il filo di saldatura si sciolga, il calore viene trasferito ai giunti di saldatura attraverso il filo di saldatura per completare il collegamento dei giunti di saldatura dell'antenna.

2. Saldatura della stazione di riscaldamento

Il processo di saldatura del pad riscaldante richiede l'uso di strumenti come il pad riscaldante, rispetto alla saldatura manuale, la saldatura del pad riscaldante è più adatta per la saldatura di circuiti complessi. Prima della saldatura della tavola riscaldante, è necessario posizionare l'antenna sul tavolo riscaldante, impostare la posizione dei giunti di saldatura. La temperatura della tavola riscaldante dovrebbe essere controllata a circa 200 gradi, utilizzando un raschietto per pasta di saldatura senza piombo per distribuire la quantità appropriata di pasta di saldatura sui giunti di saldatura. Preriscaldare il filo di saldatura sul giunto di saldatura e quindi riscaldare il giunto di saldatura dalla temperatura del tavolo di riscaldamento, attendere che il filo di saldatura si sciolga e il calore venga trasferito al giunto di saldatura per completare la saldatura dell'antenna.

Collegamento antenna del circuito stampato

Collegamento antenna del microcontrollore

Il metodo di connessione dell'antenna del microcontrollore ha due tipi principali: saldatura diretta e chip di commutazione RF di collegamento. La saldatura diretta può semplificare la linea e ridurre la difficoltà del successivo debug dei componenti, ma i requisiti dell'antenna sono più elevati; Il collegamento del chip switch RF richiede più componenti, ma può meglio abbinare l'antenna e migliorare le prestazioni dell'antenna.

Precauzioni:

1. L'antenna deve soddisfare la frequenza di funzionamento e la corrispondenza di impedenza è buona.

2.When saldatura diretta, la lunghezza dell'antenna deve essere misurata con precisione senza alcun errore.

3. Quando si collega il chip di commutazione RF, il chip di commutazione dovrebbe essere selezionato per assicurarsi che corrisponda alla gamma di frequenza dell'antenna e del chip.

Metodo di debug:

1.When saldatura diretta, è possibile osservare il picco e la frequenza del segnale attraverso l'oscilloscopio per vedere se soddisfano i requisiti.

2. Quando si collega il chip di commutazione RF, eseguire il debug della rete corrispondente per assicurarsi che l'antenna e il chip siano ben abbinati.

Collegamento antenna LoRa

Ci sono tre tipi di metodi di connessione dell'antenna LoRa: antenna incorporata PCB, antenna adattatore e antenna patch esterna. L'antenna incorporata PCB occupa poco spazio ed è adatta per occasioni con spazio limitato; l'antenna adattatore può migliorare l'efficienza dell'antenna; L'antenna patch esterna è conveniente da sostituire, ma deve occupare spazio extra.

Precauzioni:

1. L'antenna deve conformarsi alla frequenza di funzionamento e avere una buona corrispondenza di impedenza.

2. La lunghezza dell'antenna deve essere misurata con precisione senza alcun errore.

3. L'antenna esterna della patch dovrebbe essere permesso di lasciare la sorgente di interferenza.

Metodo di debug:

1.PCB antenna incorporata, è possibile attraverso l'oscilloscopio per osservare il picco e la frequenza del segnale per soddisfare i requisiti.

2.When antenna adattatore, è possibile regolare i parametri dell'adattatore in modo da migliorare l'efficienza dell'antenna.

3.When antenna patch esterna, è possibile provare a regolare la posizione dell'antenna e la distanza dalla sorgente di interferenza per osservare se la qualità del segnale cambia.

Come componente chiave del PCB della moderna tecnologia di comunicazione wireless, l'antenna PCB interna sta gradualmente diventando la scelta principale nel settore con le sue eccellenti prestazioni e ampia prospettiva di applicazione. Con il continuo progresso e l'innovazione della tecnologia, abbiamo motivo di credere che mostrerà prestazioni ancora più eccezionali nel futuro campo della comunicazione wireless.