Lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, il est généralement évité de placer des composants et des pistes sur le bord de la carte, car le champ électromagnétique change au bord, ce qui peut provoquer des interférences et du bruit. Cependant, nous avons constaté que la plupart des antennes RF doivent être placées sur le bord de la carte. Cela reflète une différence fondamentale entre les antennes RF et les autres composants du circuit. Dans cet article, nous discutons de ces différences et expliquons pourquoi l'antenne RF doit être placée sur le bord de la carte.
Antenne embarquée :
antenne externe :
Tout d'abord, nous devons comprendre le fonctionnement des circuits RF et des antennes. Dans les circuits radiofréquences, les signaux transmis doivent souvent être transmis sous forme d'ondes électromagnétiques. Cela implique des signaux à haute fréquence et une réponse en fréquence, et comment guider correctement les ondes électromagnétiques pour éviter les réflexions et l'atténuation. Dans les antennes radiofréquence, nous avons en fait besoin de transmettre et de recevoir ces ondes électromagnétiques, il existe donc une différence fondamentale par rapport aux composants de circuit ordinaires.
Habituellement, lorsque nous concevons une carte de circuit imprimé, le meilleur choix est de placer les périphériques et les traces dans la zone centrale de la carte. En effet, le bord de la carte crée des effets de bord, c'est-à-dire que la réflexion et la diffusion des champs électriques et magnétiques peuvent provoquer des interférences de signal et du bruit indésirables. De plus, le champ électromagnétique au bord provoquera également une réflexion et une diffusion du signal, ce qui affectera les performances et la fiabilité du circuit, c'est pourquoi nous devons rétrécir la couche de masse et la couche d'alimentation de 20H avant la disposition de la carte PCB. (H fait référence à la distance entre la couche de masse et la couche de puissance adjacente)
Cependant, pour les antennes RF, nous devons les placer sur le bord de la carte pour maximiser leurs performances et leur efficacité. La raison en est que ces antennes doivent émettre et recevoir des ondes électromagnétiques, doivent communiquer avec le monde extérieur et transmettre ces signaux à l'appareil cible. Contrairement aux composants de circuit ordinaires, les antennes RF nécessitent de grandes longueurs de conducteur pour obtenir une réponse en fréquence spécifique et de meilleures performances de rayonnement et de réception pour transmettre les signaux dans le dispositif cible. Dans ce cas, placer l'antenne RF sur le bord de la carte favorisera mieux le rayonnement et la réception des ondes électromagnétiques, obtenant ainsi de meilleures performances et une meilleure efficacité.
Alors, comment placer correctement votre antenne RF pour des performances optimales ?
Tout d'abord, nous devons comprendre les différences de performances et les scénarios applicables entre les différentes antennes. Selon les caractéristiques des différents types d'antennes RF, nous pouvons classer les antennes en antennes directionnelles et antennes non directionnelles. Les antennes directionnelles telles que les antennes directionnelles, les antennes sténopé, etc., doivent rayonner ou recevoir dans une direction spécifique, et sont mieux adaptées aux applications qui nécessitent une communication ou une orientation dans une direction spécifique. Les antennes non directionnelles, telles que les antennes demi-onde, les antennes pleine longueur d'onde, etc., sont largement utilisées dans les applications qui nécessitent une communication ou une orientation dans différentes directions.
Deuxièmement, nous devons tenir compte de la taille physique et de l'emplacement de l'antenne RF. Pour optimiser les performances de l'antenne, nous devons faire correspondre la taille physique de l'antenne à la longueur d'onde du signal à transmettre. Après avoir sélectionné la taille de l'antenne, nous devons choisir le meilleur placement en fonction de la taille physique de la carte et des contraintes de l'enceinte. Au cours de ce processus, nous devons éviter de placer l'antenne trop près d'autres composants du circuit et éviter de placer l'antenne dans une zone susceptible de provoquer des interférences. Garder l'antenne aussi près que possible du bord de la carte peut augmenter la longueur effective de l'antenne et améliorer la réponse en fréquence et l'efficacité du rayonnement.
Enfin, nous devons utiliser des outils de simulation pour vérifier et optimiser l'antenne RF pendant le processus de conception. Dans les applications pratiques, les performances de l'antenne sont affectées par des facteurs environnementaux et des interférences externes, il est donc nécessaire de simuler ces facteurs et d'optimiser l'antenne pendant le processus de conception.
En conclusion, l'antenne RF est fondamentalement différente des autres composants du circuit et doit être placée sur le bord de la carte pour améliorer les performances de rayonnement et de réception de l'antenne. Au stade de la conception, nous devons sélectionner l'antenne et la position de placement appropriées en fonction des différents scénarios et types d'antenne applicables, et utiliser des outils de simulation pour la vérification et l'optimisation. De plus, des facteurs tels que les performances globales, l'ajustabilité et la compatibilité électromagnétique doivent être pris en compte de manière exhaustive et intégrés dans la conception.
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