Al diseñar una placa de circuito, generalmente se evita colocar componentes y pistas en el borde de la placa, porque el campo electromagnético cambia en el borde, lo que puede causar interferencias y ruido. Sin embargo, hemos descubierto que la mayoría de las antenas de RF deben colocarse en el borde de la placa. Esto refleja una diferencia fundamental entre las antenas de RF y otros componentes del circuito. En este artículo, discutimos estas diferencias y explicamos por qué la antena de RF debe colocarse en el borde del tablero.
Antena a bordo:
antena externa:
Primero, necesitamos entender cómo funcionan los circuitos de RF y las antenas. En los circuitos de radiofrecuencia, las señales transmitidas a menudo deben transmitirse en forma de ondas electromagnéticas. Esto involucra señales de alta frecuencia y respuesta de frecuencia, y cómo guiar adecuadamente las ondas electromagnéticas para evitar reflejos y atenuación. En las antenas de radiofrecuencia, en realidad necesitamos transmitir y recibir estas ondas electromagnéticas, por lo que existe una diferencia fundamental con los componentes de los circuitos ordinarios.
Normalmente, cuando diseñamos una placa de circuito, la mejor opción es colocar los dispositivos y las pistas en la zona central de la placa. Esto se debe a que los bordes de la placa crean efectos de borde, que son reflejos y dispersión de campos eléctricos y magnéticos que provocan interferencias de señal y ruido no deseados. Además, el campo electromagnético en el borde también provocará la reflexión y la dispersión de la señal, lo que afectará el rendimiento y la confiabilidad del circuito, por lo que debemos reducir la capa de tierra y la capa de potencia 20H antes del diseño de la placa PCB. (H se refiere a la distancia desde la capa de tierra hasta la capa de energía adyacente)
Sin embargo, para las antenas de RF, debemos colocarlas en el borde de la placa para maximizar su rendimiento y eficiencia. La razón es que estas antenas necesitan emitir y recibir ondas electromagnéticas, necesitan comunicarse con el mundo exterior y transmitir estas señales al dispositivo de destino. A diferencia de los componentes de circuitos comunes, las antenas de RF requieren conductores de mayor longitud para lograr una respuesta de frecuencia específica y un mejor rendimiento de radiación y recepción para transmitir señales al dispositivo de destino. En este caso, colocar la antena RF en el borde del tablero favorecerá mejor la radiación y recepción de ondas electromagnéticas, consiguiendo así un mejor rendimiento y eficiencia.
Entonces, ¿cómo coloca correctamente su antena de RF para un rendimiento óptimo?
En primer lugar, debemos comprender las diferencias de rendimiento y los escenarios aplicables entre diferentes antenas. Según las características de los diferentes tipos de antenas de RF, podemos clasificar las antenas en antenas direccionales y antenas no direccionales. Las antenas direccionales, como las antenas direccionales, las antenas estenopeicas, etc., necesitan radiar o recibir en una dirección específica y son más adecuadas para aplicaciones que requieren comunicación u orientación en una dirección específica. Las antenas no direccionales, como las antenas de media longitud de onda, las antenas de longitud de onda completa, etc., se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren comunicación u orientación en diferentes direcciones.
En segundo lugar, debemos considerar el tamaño físico y la ubicación de la antena de RF. Para optimizar el rendimiento de la antena, debemos hacer coincidir el tamaño físico de la antena con la longitud de onda de la señal que se transmitirá. Después de seleccionar el tamaño de la antena, debemos elegir la mejor ubicación en función del tamaño físico de la placa y las limitaciones del recinto. Durante este proceso, debemos evitar colocar la antena demasiado cerca de otros componentes del circuito y evitar colocar la antena en un área que pueda causar interferencia. Mantener la antena lo más cerca posible del borde del tablero puede aumentar la longitud efectiva de la antena y mejorar la respuesta de frecuencia y la eficiencia de radiación.
Finalmente, necesitamos usar herramientas de simulación para verificar y optimizar la antena de RF durante el proceso de diseño. En aplicaciones prácticas, el rendimiento de la antena se ve afectado por factores ambientales e interferencias externas, por lo que es necesario simular estos factores y optimizar la antena durante el proceso de diseño.
En conclusión, la antena de RF es fundamentalmente diferente de otros componentes del circuito y debe colocarse en el borde de la placa para mejorar el rendimiento de radiación y recepción de la antena. En la etapa de diseño, debemos seleccionar la antena adecuada y la posición de ubicación según los diferentes escenarios aplicables y tipos de antena, y utilizar herramientas de simulación para la verificación y optimización. Además, factores como el rendimiento general, la capacidad de ajuste y la compatibilidad electromagnética deben considerarse de manera integral e incorporarse al diseño.
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