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電子設計 - GPSアンテナPCB設計とGSM PCBアンテナレイアウト

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電子設計 - GPSアンテナPCB設計とGSM PCBアンテナレイアウト

GPSアンテナPCB設計とGSM PCBアンテナレイアウト

2021-11-11
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Author:Downs

GPSアンテナ

現在、多くのデバイスはGPSを使用しなければなりません。人々はGPSを介して自分のデバイスを追跡し、時には失われたデバイスの場所を確認したい。今、あなたがGPSアンテナのPCBを設計する場合は、いくつかのルールやガイドラインに従う必要があります。インターネットで利用できるチュートリアルをご相談ください。gps pcbをうまく設計するためのいくつかの手順と技術を論じた。

このプロセスの最初のステップは、正しいGPSモジュールを選択することです。GPSモジュールを選択する前に、チェックする必要があるいくつかの要因があります。どのモジュールがあなたのために最適ですか?GPSパッチアンテナまたはGNSSアンテナまたはセラミックパッチアンテナ?

GPSアンテナの2種類があります。一つはアクティブGPSアンテナであり,もう一つは受動GPSアンテナである。受動アンテナは増幅器モジュールを持たないが、アクティブアンテナはモジュールに組み込まれた低雑音増幅器を有する。アクティブアンテナは、同軸ケーブルを介してPCBに接続できるボードで構成される。

いくつかの受信機は2種類のアンテナで束ねられている。同様に、それらは、50オームのインピーダンスで放射方向に出力と調整される格子を有する潜在座標を含むことができる。我々が知っているように、アクティブアンテナは、それらの予め設計されたLNA機能または低雑音増幅機能により、性能上の利点を有する。

GPSアンテナのPCBを設計する方法?

PCBボード

最初に適切に分離したり、回路基板上のすべてのコンポーネントを保護する必要があります。あなたが適切にそれらを保護するか、カバーすることができないならば、GPSアンテナとレシーバーは信号品質を悪化させるかもしれません。時々、受信機が内蔵アンテナを持っているとき、受信機のノイズは多くのトラブルを引き起こす可能性があります。受信機と他の構成要素との間の交差接続は、主として不十分な遮蔽による。一方、LNAからGPS信号を抽出しなければならない。我々は、LNAと受信機入力との間にSAWフィルタまたは弾性表面波フィルタを配置することによってこれを行うことができる。SAWフィルタの特徴は、GPSアプリケーションのように1 GHz以上の高い周波数をフィルタリングできるということです。sawフィルタなしで,gps周波数を他の雑音信号から識別することはほとんど不可能である。

シールド・接地・配線

GPSアンテナの出力信号は20 dB以下であるので、PCBには適切な配線、接地、遮蔽が必要である。したがって、GPSアンテナは他のデバイスが受け入れることができる雑音信号の量を受け入れることができない。まず、メインPCB用の異なるモジュールを作成します。次に、各ブロックの別の地形を作成し、最終的には、星のトポロジーにこれらの地形ポイントを追加することができます。受信機へのアンテナ経路がデジタル信号を運ぶので、アンテナ経路をデジタルパスから離れる必要がある。シールドキャビネットを介してアンテナを送ることができれば、アンテナ信号を遮蔽することができる。

インピーダンス整合設計

減衰とインピーダンス整合は、高周波PCB設計の重要な部分である。より長いトレースおよびより高いキャリア周波数を有する信号は、より低い感度をもたらす。より高い感度が要求されるならば、より短いトレースは受動アンテナおよび外部LNAの間で選ばれるべきである。

あなたがRF信号を運ぶアンテナ跡を使用しているならば、それが痕跡のインピーダンスを増やすかもしれないので、それは常にバイアを避けるのが最善です。つの方法は、GPS RF周波数を追跡するために10オームのインピーダンスを増加させることができ、誘導性不連続性を生成することもできる。この方法では、GPSアンテナのPCBを設計することができます。

PCB設計を完了した後に、我々はデザインをPCBメーカーに送りなければなりません。それから、私たちは、彼らが使用できるように、必要なすべての構成要素を組み立てることができます。

何が PCBアンテナ?

GSMは、モバイル通信のためのグローバルシステムです。回路図に基づいて、最初のBOMファイルまたはBOMファイルを作成します。

回路図及び部品情報によれば、GSMアンテナPCBを容易に構築することができる。まず、GSMモジュールU 1をSIM 1コネクタまたはSIMカードホルダーに接続します。現在、彼らはU 2(電圧分離)に接続しています、そして、我々は彼らがSIMカード保有者とGSMモジュールにも接続しているのを見ることができます。JP 1,JP 2,JP 3,JP 4などの出力コネクタがある。

GSMモジュールのPCBレイアウト

今、GSMのアンテナPCB用のPCBを設計する前に、いくつかのルールとガイドラインに従う必要があります。あなたはインターネット上でいくつかのチュートリアルをチェックすることができます。ここでは、デザインに役立ついくつかの重要なポイントを議論します。まず、回路に従って回路図を描き、回路に一致するかどうかを確認します。すべての必要なコンポーネントが後で組み立てられるとき、我々は簡単に短絡なしで彼らを簡単に置くことができるように、すべての線の間の距離を保ってください。EMIまたは電磁インターフェースは、埋め込まれたシステムの不安定性を引き起こすかもしれないもう一つの要因です。通常、アンテナは電波信号を強化するためにGSMと接続されているので、特に送受信時にEMIの影響に注意してください。常にGSMアンテナをすべての跡から遠ざけてください。それをトラックに置かないでください。あなたのデザインをきちんとして、できるだけトレースを最小にしておいてください。GSMモジュールを動かす電圧レギュレータが突然の電流スパイクを扱うことができなければならないことを確認する必要があります、そして、大きな電流を扱うことができるように、広くて厚いPSU銅線接続を使用するのが最善です。

デザインを完了した後に、我々は我々が我々のデザインに従ってそれを製造することができるように、メーカーにそれを送らなければなりません。その後、我々はそれを使用できるようにアセンブルすることができます。

最後に

PCBは、あなたのためにいろいろなアンテナPCBを生産するかもしれません, だから私たちは アンテナPCB設計 非常に重要であり、その需要は日ごとに増加している. しかし, PCB設計者は、完璧なアンテナPCBレイアウトを達成するために、ガイド原理を理解し、追従する必要がある. しかし, より高品質のソフトウェアと人工知能の使用を通じて, アンテナPCBの設計は将来容易になる.