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技術專題
PCB設計中天線介紹
通常，在大多數(shù)情況下，天線并不是過于復雜的設備。但是，沒有它，我們的連接世界將不會如此方便。在接下來的文章，我將討論PCB設計中使用的兩種類型的天線，即陶瓷芯片天線和PCB走線，并比較它們的優(yōu)缺點。
什么是陶瓷芯片天線？
陶瓷芯片天線是一種特殊的天線，因其空間需求小而備受推崇。此外，這些特定的天線通常集成到PCB中以發(fā)射高頻電磁波。但是，它們的范圍有限，這使其非常適合于小型設備，例如WiFi路由器和智能手機。
通常，陶瓷芯片天線像標準天線一樣發(fā)射和接收電磁波，只是它們的尺寸要小得多。而且，這提供了將它們放置在內(nèi)部的能力，并且它們在不犧牲質量的情況下非常具有成本效益。此外，只要不太合理，就可以使用陶瓷芯片天線。
總而言之，陶瓷芯片天線是整體設計考慮因素的一半，而PCB接地層則是另一半。此外，像單極天線一樣，陶瓷芯片天線的調(diào)諧以及輻射方向圖也取決于接地平面的形狀和大小。
注意：此外，它們隨附的數(shù)據(jù)表提供了天線的輻射方向圖，帶寬，峰值增益，回波損耗和其他參數(shù)。但是，這些參數(shù)參考附圖，因此，你的結果可能會有所不同。同樣，這就是為什么在附圖中仔細觀察PCB尺寸至關重要的原因。此外，這些性能測量參考了那些精確的接地平面尺寸。最后，請記住，這些測量是從開放空間的觀察點進行的，你的設計很可能是內(nèi)部產(chǎn)品設計。
陶瓷芯片天線的優(yōu)缺點是什么？
陶瓷芯片天線的使用帶來了許多好處。例如，它消除了對昂貴的新原型制造的需求，并限制了仿真軟件的必要性。這是由于天線的網(wǎng)絡調(diào)諧要求和缺乏物理特性所致?？傮w而言，這是具有成本效益的，因為你不會因為重復的原型制造而浪費組件。
陶瓷芯片天線具有許多其他優(yōu)點，包括：
多種配置
較小的尺寸
對組件和環(huán)境噪聲不太敏感
適應PCB設計準則的更改
需要更少的模擬
更易于調(diào)整或更換
但是，就像生活中幾乎所有其他事物一樣，也存在權衡和不利的副作用。在陶瓷芯片天線的情況下，它以缺點的形式出現(xiàn)。它們?nèi)缦拢?span lang="EN-US">
1、由于陶瓷芯片天線的購買價格及其支撐部件的需求，增加了初始成本。在價格方面，平均成本在0.6元到10元之間，但是請記住，這是平均成本，而不是很高成本。
2、陶瓷芯片天線缺乏性能，與PCB走線天線相比略有下降
總體而言，陶瓷芯片天線可在開發(fā)過程中實現(xiàn)更大的調(diào)諧通用性，因為在設計階段完成后將其添加到PCB中。此外，由于它們采用了表面貼裝配置，因此可以方便地進行硬件修改。
在設計中使用陶瓷芯片天線可提供更大的空間和開放性，從而允許每個堆棧使用更多的組件。此外，這轉化為使用更小的PCB或添加更多組件的能力。無論哪種情況，它都與更具成本效益的總體設計相關。同樣，如果設計是多層的或大批量的，則節(jié)省的費用將成倍增加。
什么是PCB走線天線？
PCB走線天線由直接繪制到PCB上的走線組成。此外，取決于天線的類型和你的空間要求，走線的類型也會有所不同。用于PCB走線天線的走線類型的示例包括倒F型走線，直線走線，曲折走線，彎曲走線或圓形走線。
總體而言，PCB上的走線天線的目的是提供一種無線通信方法。此外，在PCB的制造階段，走線會層壓到PCB的表面上。但是，在某些情況下，這些走線會占據(jù)多層PCB的幾層。
此外，PCB的走線長度將決定諧振頻率，頻率越高，走線越短。另外，PCB上每個天線都需要一個保留區(qū)域。此外，保留區(qū)域是PCB走線天線周圍的特定區(qū)域，不允許在PCB的任何層上使用接地填充或銅走線。
PCB走線天線的優(yōu)缺點是什么？
通常，PCB設計天線難以實施，設計和調(diào)整，尤其是在可靠且小型的實施中。此外，就像有線天線一樣，PCB走線天線的尺寸取決于目標帶寬的頻率。例如，如果你的設計要求低頻，則PCB走線天線的長度將更長。
但是，就像兩面的硬幣一樣，PCB走線天線也有優(yōu)點也有缺點。其優(yōu)點如下：
1、PCB走線天線在制造過程中嵌入到PCB中。
2、PCB走線天線可以在較寬的帶寬內(nèi)運行（如果進行了優(yōu)化調(diào)整）。
3、要求高水平的強度和網(wǎng)絡可靠性（如果進行了優(yōu)化調(diào)整）。
4、PCB走線天線的外形很?。ǘS）。
以下是PCB走線天線的缺點：
1、具有挑戰(zhàn)性的設計（尤其是在低頻下）。
2、極易受到電路板布局變化的影響，因此，每次更改或重新制造后都需要進行調(diào)整。
3、PCB走線天線需要更多空間（尤其是在低頻下）。
4、更大的PCB面積要求增加了設計的總體成本（尤其是在低頻情況下）。
5、PCB走線天線容易受到環(huán)境干擾。
在制造過程之后，你將無法物理修改PCB設計天線。因此，如果需要修改，則需要更改設計并重新制造PCB。此外，由于PCB設計天線可能具有較大的尺寸以及其調(diào)諧和設計過程的繁瑣特性，因此促進了PCB模擬（Cadence）軟件和普遍測試的使用。
近年來，設計人員經(jīng)常在目標頻率范圍內(nèi)進行權衡，因此選擇了更可靠的走線天線，而不是陶瓷芯片天線。但是，隨著當今的趨勢更多地趨向于更小尺寸和更輕便，陶瓷芯片天線在競爭中占據(jù)了優(yōu)勢。如你所知，設計要求仍將決定最適合你的個性化需求的天線配置類型。此外，請記住，無論選擇如何，權衡幾乎總是可以確定的。
完成天線的PCB設計比較困難，你可以找一家PCB設計公司來完成你的項目。上海韜放電子提供專業(yè)的PCB設計服務，如果您有這方面的需求，請與我們聯(lián)系。