PCB 기술 - 내부 PCB 안테나 설계 및 적용 가이드

인쇄회로기판 안테나라고도 불리는 내부 PCB 안테나는 안테나를 PCB(인쇄회로기판)에 직접 인쇄하는 안테나 형태다.이러한 유형의 안테나는 현대 무선 통신 장치에서 점점 더 중요한 역할을 수행하고 있으며, 특히 모바일 장치, 사물 인터넷 장치 및 무선 센서 네트워크에서 컴팩트하고 가볍고 저렴한 비용으로 널리 사용되고 있습니다.

내부 pcb 설계 원칙

안테나로서의 인쇄회로기판의 설계 원칙은 주로 다음과 같은 몇 가지를 포함한다.

1. 적합한 회로기판 선택: 인쇄회로기판에서 자주 사용하는 회로기판은 주로 FR-4, PTFE 등이 있다. 서로 다른 회로기판은 서로 다른 개전성능을 가지고 있으므로 주파수 대역에 따라 적합한 회로기판을 선택해야 한다.

2. 판두께가 작다: 인쇄선로판이 안테나로 사용될 때 가능한 한 판두께를 줄여 안테나 임피던스가 더 잘 일치하도록 해야 한다.

3.합리적인 안테나 레이아웃: PCB 안테나의 레이아웃은 안테나 유형과 주파수 대역 등 요소에 따라 전자기 시뮬레이션 등 도구를 통해 최적화 설계해야 한다.

적용 범위

인쇄선로판은 안테나로서 이미 무선통신, 지능가구, 자동차네트워크 등 분야에 널리 응용되였다.예를 들어, 스마트 워치에서 인쇄 회로 기판은 고속 무선 네트워크 및 장치 상호 연결을 위해 Wi-Fi 및 Bluetooth 안테나로 사용할 수 있습니다.자동차 분야에서 인쇄회로기판 안테나는 차체에 내장되어 위치, 네비게이션 등의 기능을 실현할 수 있다.

보드 안테나 용접 고려 사항: 보드 안테나를 올바르게 용접하는 방법

용접 도구 준비

보드 안테나를 용접하기 전에 다음 도구를 준비해야 합니다.

1. 용접: 지름이 0.6mm인 용접사를 사용한다.

2.용접고: 무연 용접고를 사용하여 용접의 품질을 보증합니다.

3. 용접고 스크레이퍼: 적당량의 무연 용접고를 스크래치하는 데 사용한다.

4. 스폿 용접펜: 작은 부품을 용접할 때 사용합니다.

용접점 위치

안테나 용접 과정에서 용접점의 위치는 매우 중요하며, 서로 다른 용접점의 위치는 안테나의 작업 효과에 영향을 줄 수 있다.일반적으로 용접점은 안테나가 있는 보드에 고정되고 위치가 정확하고 적절하며 이동하지 않아야 합니다.

용접 방법

보드 안테나의 용접 방법은 수동 용접 및 가열대 용접 두 가지이며 두 용접에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

1. 수동 용접

수동으로 용접하는 과정은 비교적 간단하여 많은 공구가 필요하지 않다.수동으로 용접하기 전에 안테나를 보드에 고정하고 이동을 줄일 수 있도록 용접점의 위치를 설정해야 합니다.용접사의 지름은 0.6mm, 용접고는 납이 없어야 용접 품질을 보장할 수 있습니다. 용접사를 용접점에 예열한 다음 용접고 스크레이퍼를 사용하여 적당량의 용접고를 긁어 용접점에 균일하게 분포합니다.용접점에서 용접사를 전개하는 동시에 점용접펜으로 용접점을 가열하여 용접사가 용해될 때까지 열량이 용접사를 통해 용접점으로 전달되여 안테나용접점의 련결을 완성한다.

2. 가열소 용접

가열 패드 용접 공정은 가열 패드 등의 도구를 사용해야 하며, 수공 용접보다 가열 패드 용접이 복잡한 회로 기판을 용접하기에 더 적합하다.가열대를 용접하기 전에 안테나를 가열대에 놓고 용접점의 위치를 설정해야 합니다.가열대의 온도는 200도 정도로 조절하고 무연 용접고 스크레이퍼를 사용하여 적당량의 용접고를 용접점에 분포시켜야 한다.용접점의 주석사를 예열한 다음 가열대의 온도를 통해 용접점을 가열하여 주석사가 녹고 열이 용접점으로 옮겨져 안테나의 용접을 완성한다.

보드 안테나 연결

마이크로컨트롤러 안테나 연결

단편기 안테나 연결 방식은 주로 두 가지가 있는데 그것이 바로 무선 주파수 스위치 칩을 직접 용접하고 연결하는 것이다.직접 용접은 선로를 간소화하고 소자 후속 디버깅의 난이도를 낮출 수 있지만 안테나에 대한 요구는 더 높다;무선 주파수 스위치 칩을 연결하려면 더 많은 부품이 필요하지만 안테나와 더 잘 일치하고 안테나의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

참고 사항:

1. 안테나는 반드시 작업 주파수를 만족시켜야 하며 임피던스 정합이 양호해야 한다.

2. 직접 용접할 때 반드시 안테나 길이를 정확하게 측정해야 하며 어떠한 오차도 있어서는 안 된다.

3. 무선 주파수 스위치 칩을 연결할 때는 스위치 칩을 선택하여 안테나 및 칩의 주파수 범위와 일치하는지 확인해야 한다.

디버그 방법:

1.직접 용접할 때, 오실로스코프를 통해 신호의 최고치와 주파수를 관찰하여 요구에 부합되는지 볼 수 있다.

2. 무선 주파수 스위치 칩을 연결할 때, 정합 네트워크를 디버깅하여 안테나와 칩이 잘 일치하는지 확인한다.

LoRa 안테나 연결

LoRa 안테나는 PCB 내장형 안테나, 어댑터 안테나, 외부 패치 안테나 등 세 가지 방식으로 연결됩니다.PCB 내장형 안테나는 설치 공간이 적어 공간이 제한된 장소에 적합합니다.어댑터 안테나는 안테나의 효율을 높일 수 있다.외부 패치 안테나는 쉽게 교체할 수 있지만 추가 공간이 필요합니다.

참고 사항:

1. 안테나는 반드시 작업 주파수에 부합해야 하며 좋은 임피던스 정합을 가져야 한다.

2.안테나의 길이는 반드시 정확하게 측정해야 하며 어떠한 오차도 있어서는 안 된다.

3. 외부 패치 안테나가 방해원을 벗어나도록 허용한다.

디버그 방법:

1. PCB 내장형 안테나는 오실로스코프를 통해 신호의 최고치와 주파수를 관찰하여 요구를 만족시킬 수 있다.

2. 안테나를 어댑터할 때 안테나 효율을 높이기 위해 어댑터 매개변수를 조정할 수 있습니다.

3. 외부 패치 안테나의 경우 안테나의 위치와 간섭원과의 거리를 조정하여 신호의 질에 변화가 있는지 관찰할 수 있다.

내부 pcb 안테나는 현대 무선 통신 기술의 핵심 pcb 부품으로서 우수한 성능과 넓은 응용 전망으로 점차 업계의 주류 선택이 되었다.기술이 계속 발전하고 혁신됨에 따라, 우리는 그것이 미래의 무선 통신 분야에서 더욱 뛰어난 성능을 보여줄 것이라고 믿을 이유가 있다.