Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
Elektronisches Design

Elektronisches Design - Über PCB-Leiterplattenantennentwurfsmethoden und -fähigkeiten

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Elektronisches Design - Über PCB-Leiterplattenantennentwurfsmethoden und -fähigkeiten

Über PCB-Leiterplattenantennentwurfsmethoden und -fähigkeiten

2021-11-11
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Author:Downs

Was ist ein Leiterplattenantenne?

Die Antennen-Leiterplatte ist im Grunde ein drahtloses Gerät zum Senden und Empfangen von Signalen. Fast alle drahtlosen Geräte verwenden drahtlose Leiterplatten.

Wie gestaltet man die Leiterplattenantenne?

Es gibt viele Arten von Antennen-Leiterplatten. Bevor Sie wissen, wie man eine Antenne PCB designt, Wir müssen den Prozess der Auswahl des richtigen Antennentyps kennen. Die zwei wichtigsten Schritte beim Bau eines drahtlosen Geräts sind die Antenne Leiterplattenlayout und das HF-Layout. Die Nachfrage nach kompakten Leiterplattenantennes, die im ISM-Frequenzband arbeiten. Die meisten Geräte verwenden.4-GHz-Band und 915-GHz-Band, und wir werden den gesamten Prozess auf der Grundlage der 2.4-GHz-Band.

Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Antennen, die andere Arten von Antennen dominieren. Sie sind invertierte F Antennen Reparaturleitungen. Da dies eine große Diskussion ist, können wir nicht alles in einem Artikel behandeln, daher werden wir hier nur die Mender-Serie von invertierten Antennen diskutieren.

Antennenberechnung: Die Antennenberechnung ist ein sehr wichtiger Schritt. Aber vor der Berechnung haben wir einige Parameter richtig eingestellt.

Substratauswahl und Betriebsfrequenz

Berechnen Sie die passende Länge und Breite des Substrats.

Leiterplatte

Berechnen Sie die Länge und Breite der Spur.

Betrachten wir, dass die Leiterplatte aus FR4-Material besteht und ihre relative Permeabilität 4.4 ist.

Die Höhe des Substrats kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

h die Substrathöhe,

F-Frequenz in GHz,

C als Lichtgeschwindigkeit in m/s,

Die dielektrische Konstante des Substrats.

Die Breite der Leiterbahn kann mit folgenden Methoden bestimmt werden:

Effektive dielektrische Konstante

Σff=(Σr+ 1/2)+(Σr-1/2)(1 /(⚚1+ 12hs /(wâš)))(4)

ΔL=physikalische Länge

Die Länge des Substrats ergibt sich aus:

Ls bis Lp bis 6 Stunden

Die Breite des Substrats ergibt sich aus der folgenden Formel:

ws/wp bis 6 hs (7)

Die Beziehung zwischen Breite und Tiefe des Mikrostreifens wird durch die folgende Formel bestimmt:

d) Spurbreite,

w Substratbreite

Ein effektiver Bereich.

Jetzt werden wir eine 8285Ghz Hochfrequenz-Platine basierend auf ESP2.4 entwerfen.

Schaltplan-Design: Um einen Schaltplan zu entwerfen, müssen wir zuerst den Hardware-Design-Leitfaden für esp8266 von Google herunterladen. Wir müssen uns an die Designrichtlinien halten. Zunächst müssen wir uns auf die analoge und digitale Leistung von ESP Abbildung 1 konzentrieren.

2.4-GHz-Antenne Leiterplattenlayout:

Hier wählen SJ3 und SJ4 zwischen Tracking-Antenne und UFL-Anschluss. Der Antennenteil wird hier erstellt, damit wir zwischen der Leiterplattenantenne und der Peitschenantenne wechseln können. Die beiden Induktivitäten L2 und L3 sind geerdet.

Antennenteil:

Schritt 1 Wir müssen alle notwendigen Stecker und Stecker platzieren.

Danach müssen wir die Antenne und den UFL-Anschluss platzieren. Dann müssen wir schrittweise die Schalter für den GPIO, den Mikrocontroller und natürlich den Programmierkopf platzieren.

Nun müssen wir die Antennen-Leiterplatte routen. Aber bevor wir Dinge routen, müssen wir daran denken, dass die Impedanz der Spur 50 Ohms betragen muss. Daher müssen Sie die Impedanz der Leiterbahn berechnen, und Sie können andere Online-Tools wie Mantaro verwenden, um die Berechnung durchzuführen. Wir zeigen Ihnen alle Berechnungen mit Mantaro.

Zuerst müssen wir alle notwendigen Parameter platzieren. Im obigen Bild sehen Sie, dass wir einige Werte eingegeben haben, wie Hubbreite 70, Hubdicke 1.4, dielektrische Schichtdicke 39.3701 und relative Permittivität 4.5. Wenn wir nun auf Berechnen klicken, erhalten wir die genaue 50509, die fast gleich dem Wert 50 ist, den wir erwarten.

Da wir nun die Verfolgungsimpedanz basierend auf dem gewünschten Wert erhalten können, können wir die Routine nun perfekt ausführen.

Nach Abschluss des Routings, wir bildeten ab. Jetzt, Alles, was wir tun müssen, ist, diesen Entwurf an die Leiterplattenhersteller um es auf unser Design anzuwenden, und dann müssen wir es programmieren und testen.

Dies ist eine kurze Diskussion über das Design einer Antennen-Leiterplatte.