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PCB科技 - 內部PCB天線的設計和應用指南

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PCB科技 - 內部PCB天線的設計和應用指南

內部PCB天線的設計和應用指南

2021-09-19
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Author:Frank

內部PCB天線,也稱為印刷電路板天線,是一種將天線直接印刷在PCB(印刷電路板)上的天線形式。 這種類型的天線在現代無線通訊設備中發揮著越來越重要的作用,特別是在移動設備、物聯網設備和無線感測器網路中,由於其緊湊、輕便和低成本而被廣泛使用。


內部pcb設計原則

印刷電路板作為天線的設計原則主要包括以下幾點:

1.選擇合適的線路板:印刷線路板常用的線路板主要有FR-4、PTFE等。不同的線路板具有不同的介電效能,需要根據頻段選擇合適的電路板。

2.板厚較小:當印刷線路板用作天線時,應盡可能减小板厚,以使天線阻抗匹配得更好。

3.合理的天線佈局:PCB天線的佈局需要根據天線類型和頻帶等因素,通過電磁模擬等工具進行優化設計。


適用範圍

印刷線路板作為天線已廣泛應用於無線通訊、智能家居、汽車聯網等領域。 例如,在智慧手錶中,印刷線路板可以用作Wi-Fi和藍牙天線,以實現高速無線網路和設備互聯。 在汽車領域,印刷電路板天線可以嵌入車身,實現定位、導航等功能。


電路板天線焊接注意事項:如何正確焊接電路板天線

焊接工具準備

在進行電路板天線焊接之前,您需要準備以下工具:

1.焊絲:使用直徑為0.6mm的焊絲。

2.焊膏:採用無鉛焊膏,保證焊接質量。

3、焊膏刮刀:用於刮取適量無鉛焊膏。

4.點焊筆:用於焊接小零件。


焊點位置

在天線焊接過程中,焊點的位置非常重要,不同的焊點位置會影響天線的工作效果。 一般情况下,焊點應固定在天線所在的板上,位置應精確、合適且不應移動。


內部PCB天線


焊接方法

電路板天線的焊接方法有兩種,手動焊接和加熱臺焊接,以下是對這兩種焊接的詳細描述:

1.手工焊接

手工焊接的過程相對簡單,不需要很多工具。 在手工焊接之前,您需要設定焊點的位置,以便將天線固定到板上並减少移動。 焊絲的直徑應選擇0.6mm,焊膏應無鉛,以確保焊接質量。將焊絲預熱在焊點上,然後使用焊膏刮刀刮取適量的焊膏,並將其均勻分佈在焊點上。 在焊點上展開焊絲的同時,用點焊筆加熱焊點,直到焊絲熔化,熱量通過焊絲傳遞到焊點,完成天線焊點的連接。


2.加熱站焊接

加熱墊焊接工藝需要使用加熱墊等工具,與手工焊接相比,加熱墊焊接更適合焊接複雜的電路板。 在加熱臺焊接之前,需要將天線放置在加熱臺上,設定焊點的位置。 加熱臺的溫度應控制在200度左右,使用無鉛焊膏刮刀將適量的焊膏分佈在焊點上。 預熱焊點上的焊錫絲,然後通過加熱臺的溫度加熱焊點,直到焊錫絲融化,熱量轉移到焊點,完成天線的焊接。


電路板天線連接

微控制器天線連接

單片機天線連接管道主要有兩種:直接焊接和連接射頻開關晶片。 直接焊接可以簡化線路,降低元件後續調試的難度,但對天線的要求更高; 連接射頻開關晶片需要更多的元件,但可以更好地匹配天線,提高天線的效能。


注意事項:

1.天線必須滿足工作頻率,阻抗匹配良好。

2.直接焊接時,必須準確量測天線長度,不得有任何誤差。

3.連接射頻開關晶片時,應選擇開關晶片,以確保其與天線和晶片的頻率範圍相匹配。


調試方法:

1.直接焊接時,可以通過示波器觀察訊號峰值和頻率,看看是否符合要求。

2.連接射頻開關晶片時,調試匹配網絡,確保天線和晶片匹配良好。


LoRa天線連接

LoRa天線的連接管道有三種:PCB嵌入式天線、轉接器天線和外部貼片天線。 PCB嵌入式天線佔用空間小,適用於空間有限的場合; 轉接器天線可以提高天線效率; 外部貼片天線更換方便,但需要佔用額外的空間。

注意事項:

1.天線必須符合工作頻率,並具有良好的阻抗匹配。

2.天線的長度必須準確量測,不得有任何誤差。

3.應允許外部貼片天線離開干擾源。


調試方法:

1.PCB嵌入式天線,可以通過示波器觀察訊號的峰值和頻率,滿足要求。

2.轉接器天線時,可以調整轉接器參數,以提高天線效率。

3.外部貼片天線時,可以嘗試調整天線的位置和與干擾源的距離,觀察訊號質量是否發生變化。


內部pcb天線作為現代無線通訊科技的關鍵pcb元件,以其優异的效能和廣闊的應用前景,逐漸成為行業的主流選擇。 隨著科技的不斷進步和創新,我們有理由相信,它將在未來的無線通訊領域展現出更加卓越的效能。