PCB 블로그 - 안테나 PCB 보드의 설계 및 제조 공정

안테나 PCB 무선 장치는 이미 전신에서 신호를 수신하고 발송하는 데 널리 사용되고 있다.5G 네트워크가 등장함에 따라 점점 더 많은 전자 장비가 안테나 PCB 통신, 즉 사물 인터넷 (IoT) 을 필요로 한다.

PCB 보드 안테나는 PCB 보드에서 무선 수신 및 전송에 사용되는 부분을 말합니다.발사 시 송신기의 고주파 전류를 공간 전자파로 변환한다.수신 시 우주에서 나포된 전자파를 고주파 전류로 변환하여 수신기에 보냅니다.그것의 장점은 공간을 적게 차지하고 원가가 낮으며 단독으로 안테나를 조립할 필요가 없고 쉽게 만지거나 파손되지 않으며 전반 기계의 조립이 편리하지만 성능을 희생하는 득실도 있다.단점: 단일 안테나 필드는 원도를 실현하기 어렵고 삽입 손실이 높으며 효율이 상대적으로 낮고 마더보드의 방해를 받기 쉽다.안테나 PCB 보드 재료는 주파수가 높아야 하며 일반적으로 FR4는 성능이 좋지 않습니다.여기서 우리는 안테나 PCB를 만드는 데 사용할 수있는 재료를 나열합니다: Rogers PCB, Teflon, Arlon, Taconic, Nelco, FR4, Dupont, Isola.안테나의 최종 목적은 RF 신호를 자유 공간에 방사하는 것입니다.이때 안테나의 설계는 매우 중요하다.그러나 안테나의 설계는 설치된 플랫폼의 특성에 크게 좌우된다.또한 안테나는 주변 환경에 매우 민감합니다.대부분의 경우 안테나는 각 플랫폼의 고유한 설계입니다.고객이 안테나 설계에서 고려하는 요소를 잘 모르기 때문에, 여기에 휴대용 장치 안테나 설계에 관한 몇 가지 제안이 있는데, 이는 고객이 자신의 회로와 PCB 보드를 더 잘 설계하여 프로젝트의 성공 기회를 증가시키는 데 도움을 줄 것이다.그러나 각 프로젝트마다 특징이 있기 때문에 구체적인 분석이 필요한 문제가 여전히 존재한다.

PCB 보드 안테나 설계: 안테나 PCB 설계와 RF 레이아웃은 모든 무선 장치의 가장 중요한 두 가지 구성 요소입니다.PCB 안테나 설계와 레이아웃이 서로 다르고 두 개의 서로 다른 무선 주파수 성능 범위를 제공하는 두 가지 동일한 무선 주파수 제품을 사용할 수 있습니다.그것들 사이에는 어떤 차이가 있습니까?설계 프로세스의 품질과 고려 사항에 따라 달라집니다.상업용 및 소비자 목적을 위한 2.4GHz 및 915MHz 대역의 많은 전자 애플리케이션은 ISM 대역에서 컴팩트한 PCB 보드 안테나를 작동해야 합니다.말 그대로 PCB 보드 안테나는 회로 기판에 직접 인쇄됩니다.좋은 무선 주파수 접지는 휴대폰의 무선형 에너지에 의심할 여지 없이 매우 중요하며, 반드시 다음과 같은 설계 원칙을 따라야 한다: 가능한 한 외부 영역의 접지가 끊어지지 않고 완전하게 해야 한다 (비차폐 덮개 내부의 부분), 이것은 안테나 부근의 영역에 특히 중요하다.안테나 전류는 반드시 소음 전류와 격리되어야 한다.안테나 근처의 접지 영역이 불완전하게 손상되면 그 아래의 관련 영역에 충전 접지를 생성하고 접지 구멍과 봉합하여 완전한 접지가 되도록 해야 한다.이 영역의 경로설정은 안테나 전류가 표면 평면만 흐르도록 해야 하며 노이즈 전류가 내부의 완전한 접지 평면으로 유입되는 것을 제한해야 합니다.프로덕션 안테나를 사용할 때는 연결된 접지 평면에 따라 특성이 달라집니다.접지 평면의 크기와 모양이 제조업체의 평가판과 일치하는 경우에만 제조업체가 지시하는 사양에 도달할 수 있습니다.다른 경우에는 사전 제작된 안테나의 임피던스를 실제 적용 조건에서 측정하여 원하는 특성 임피던스와 일치시켜야 합니다.

GPS 안테나의 성능에는 다음과 같은 몇 가지 영향이 있습니다.

1) 세라믹칩: 세라믹가루의 질량과 소결공예는 그 성능에 직접적인 영향을 준다.현재 시장에서 사용되는 세라믹 칩은 주로 25 ã 25 ã 18 ã 15 ã 15 – 12입니다.도자기 조각의 면적이 클수록 개전 상수가 크고 공명 주파수가 높을수록 수신 효과가 좋다.대부분의 세라믹 칩은 XY 방향의 공명이 거의 일치하도록 설계되어 별을 균일하게 수집하는 효과를 냅니다.

2) 은층: 세라믹 안테나 표면의 은층은 안테나의 공명 주파수에 영향을 줄 수 있다.GPS 세라믹 칩의 이상적인 주파수 지점은 1575.42MHz까지 정확하지만 안테나 주파수 지점은 주변 환경에 매우 취약합니다.특히 전체 기기에서 조립할 때는 1575.42MHz를 다시 유지하기 위해 실버 코팅의 모양을 조정하여 주파수 포인트를 조정해야합니다.따라서 GPS 완제품 제조업체는 안테나를 구매할 때 안테나 제조업체와 함께 완제품 샘플을 제공하여 테스트해야 한다.

3) 송전점: 세라믹 안테나는 송전점을 통해 공명 신호를 수집하여 백엔드로 보냅니다.안테나 임피던스가 일치하기 때문에 일반적으로 송전 지점은 안테나의 중심이 아니라 XY 방향에서 약간 조정됩니다.이 임피던스 일치 방법은 간단하며 비용이 증가하지 않습니다.한 축 방향으로만 이동하는 것을 단극 안테나, 두 축 위에서 이동하는 것을 양극 안테나라고 한다.

4) 증폭회로: 세라믹 안테나를 탑재한 PCB 보드의 모양과 면적.GPS는 터치 바운스 특성을 가지고 있기 때문에 배경이 7cmè7cm일 때 패치 안테나의 성능을 극대화할 수 있다.외관과 구조 등 요소의 제한에도 불구하고 가능한 한 상당한 면적과 균일한 모양을 유지한다.증폭기 회로의 이득은 후면 LNA 이득과 함께 선택해야 합니다.SiRF의 GSC3F는 신호 입력 전의 총 이득이 29dB를 초과해서는 안 되며, 그렇지 않으면 신호가 과포화되면 안테나 PCB에서 자극이 발생한다.