Rancangan Elektronik - Tentang kaedah dan kemahiran desain antena papan sirkuit PCB

Apa antena PCB?

Antena PCB adalah pada dasarnya peranti tanpa wayar untuk menghantar dan menerima isyarat. Hampir semua peranti tanpa wayar menggunakan PCB tanpa wayar.

Bagaimana untuk merancang antena PCB?

Ada banyak jenis PCB antena. Sebelum kita tahu cara merancang PCB antena, kita mesti tahu proses memilih jenis antena yang betul. Dua langkah yang paling penting dalam membina mana-mana peranti tanpa wayar adalah bentangan PCB antena dan bentangan RF. Terdapat permintaan besar untuk antena PCB kompak yang berfungsi dalam band frekuensi ISM. Kebanyakan peranti menggunakan band 2.4 GHz dan band 915 GHz, dan kita akan membincangkan keseluruhan proses berdasarkan band 2.4 GHz.

Kebanyakan ada dua jenis antena yang dominasi jenis antena lain. Mereka adalah garis perbaikan antena F terbalik. Oleh kerana ini adalah perbincangan besar, kita tidak boleh menutupi segala-galanya dalam satu artikel, jadi di sini kita hanya akan membincangkan siri Mender antena terbalik.

Pengiraan antena: Pengiraan antena adalah langkah yang sangat penting. Tetapi sebelum pengiraan, kita telah menetapkan beberapa parameter dengan betul.

Ganti pemilihan dan frekuensi operasi

Kira panjang dan lebar yang sesuai bagi substrat.

Kira panjang dan lebar jejak.

Mari kita pertimbangkan bahawa PCB dibuat dari bahan FR4 dan kemampuannya relatif ialah 4.4.

Tinggi substrat boleh dihitung menggunakan formula berikut:

hs = tinggi substrat,

F = frekuensi dalam GHz,

C = kelajuan cahaya dalam m/s,

Σr = konstan dielektrik substrat.

Lebar jejak boleh ditentukan menggunakan kaedah berikut:

Σff = konstan dielektrik efektif

Σff=(Σr+ 1/2)+(Σr-1/ 2)(1 /(â¢1+ 12h /(w â¢)))(4)

ίL=panjang fizikal

Panjang substrat diberi oleh:

Ls = Lp + 6 jam

Lebar substrat diberi dengan formula berikut:

ws = wp + 6 h (7)

Hubungan antara lebar dan kedalaman garis mikro ditentukan dengan formula berikut:

d = lebar jejak,

w = lebar substrat

A = kawasan yang efektif.

Sekarang, kita akan merancang papan frekuensi radio 8285Ghz berdasarkan ESP2.4.

Rancangan skematik: Untuk merancang skematik, kita mesti pertama muat turun panduan rancangan perkakasan untuk esp8266 dari Google. Kita mesti ikut arah desain. Pertama, kita mesti fokus pada kuasa analog dan kuasa digital ESP Figure 1.

Bentangan PCB antena 2.4 GHz:

Di sini, SJ3 dan SJ4 pilih antara antena pengesan dan sambungan UFL. Bahagian antena dicipta di sini supaya kita boleh tukar antara antena PCB dan antena whip. Dua induktor L2 dan L3 telah ditetapkan.

Bahagian antena:

Langkah 1 Kita mesti letakkan semua konektor dan plug yang diperlukan.

Selepas itu, kita mesti letakkan antena dan konektor UFL. Kemudian, kita perlu secara perlahan-lahan meletakkan tukar untuk GPIO, mikrokawal, dan tentu saja pengepala program.

Sekarang kita perlu lalui PCB antena. Tetapi sebelum menjalankan perjalanan, kita perlu ingat bahawa impedance jejak mesti 50 ohms. Oleh itu, anda perlu menghitung halangan jejak, dan anda boleh menggunakan alat lain online seperti Mantaro untuk melakukan pengiraan. Kami akan tunjukkan kepada anda semua pengiraan menggunakan Mantaro.

Pertama, kita mesti letak semua parameter yang diperlukan. Dalam gambar di atas, anda boleh lihat bahawa kita telah memasukkan beberapa nilai, seperti lebar lejang 70, tebal lejang 1.4, tebal lapisan dielektrik 39.3701 dan kebenaran relatif 4.5. Sekarang, jika kita klik Kalkulasi, kita akan dapat 50509 yang tepat, yang hampir sama dengan nilai 50 yang kita harapkan.

Sekarang, kerana kita boleh mendapatkan penghalang pengesan berdasarkan nilai yang diinginkan, kita sekarang boleh melaksanakan rutin dengan sempurna.

Selepas menyelesaikan laluan, kami mendapat imej ini. Sekarang, apa yang perlu kita lakukan adalah menghantar rancangan ini kepada syarikat penghasilan PCB untuk melaksanakannya pada rancangan kita, dan kemudian kita perlu memprogram dan mengujinya.

Ini adalah perbincangan singkat tentang bagaimana untuk merancang PCB antena.