2.4G天线在PCB板上的设计资料

主要讨论的是2.4G PCB天线,如果不考虑成本及体积,可以选用其它天线,如贴片天线(小尺寸、中性能、中成本)或外置的鞭状天线(大尺寸、高性能、高成本),而 PCB 天线是最低成本、中等尺寸,只要设计得当又能获得足够性能的天线。

包括三种天线:

超小型 PIFA 天线:用于 Nano Dongle 的 PCB 天线,由于 PCB 空间受限,最大增益会比其它几种天线小 6dB 左右,即工作距离会短一半。由此天线及 MCU 做成的完整板子大小为 11mm*18mm 左右。

正常 PIFA 天线:用于 Normal Module 的 PCB 天线,所占 PCB 空间最大,最大增益可以达到 1.5dB,如 PCB 面积足够,建议用此天线。由此天线做成的 RF Module 板子大小为 15mm*18mm 左右。

正常 Wiggle 天线:用于 Normal Module 的 PCB 天线,所占 PCB 空间比第二种稍小,增益也稍差 1dB,可以用于对体积稍有要求的无线终端,如对于空间比较紧凑的无线鼠标等设备。由此天线做成的 RF Module 板子大小为 13mm*18mm 左右。

1、小尺寸 Nano Dongle 用PIFA天线设计

天线具体尺寸如下图(板材为两层 FR4,板厚 0.6mm):

其中天线线宽 A:0.15mm;B:0.25mm;C:0.4mm

天线性能 S11 如下,工作频段覆盖整个 2.4G ISM 频段:

2D和3D增益如下,该天线最大增益只有-5dB 左右:

2. 更大尺寸 Normal Module用PIFA 天线设计

该天线结构就是 Normal Module 完整 Layout 中的 PIFA 天线。

天线具体尺寸如下图(板材为两层 FR4,板厚 1.0mm),如果板子厚度和板子大小与此不一致(板厚和地面积大小影响性能),则 Layout 时需加长天线末端尺寸,如增加最后端 4.8m的长度,供调试天线用。

由此天线做成的 RF Module 板子大小为 15mm*18mm 左右。

天线性能S11 如下,工作频段覆盖整个2.4G ISM频段,可以看到天线工作带宽比Nano更大:

2D和 3D增益如下,该天线最大增益比Nano大6dB 左右,达到1.5dB 左右:

3. 更大尺寸 Normal Module 用 Wiggle 天线设计

Wiggle天线比大PIFA 天线占用空间更小,应用更灵活,而性能亦差不多,广泛应用于无线键鼠产品当中。

天线具体尺寸如下图(板材为两层 FR4,板厚 1.0mm),如果板子厚度和板子大小与此不一致(板厚和地面积大小影响性能),则 Layout 时需加长天线末端尺寸,如增加最后端 2.7mm 的长度,供调试天线用。

由此天线做成的 RF Module 板子大小为 13mm*18mm 左右。

天线性能 S11 如下,工作频段覆盖整个 2.4G ISM 频段:

2D 和 3D 增益如下,该天线最大增益比 Normal PIFA 稍小 1dB 左右:

(0)

相关推荐

  • 罗技Unifying™ 优联技术简介与优联接收器型号详解

    2019-10-28 16:13:59  增加了非优联接收器的介绍,方便区分 前言 很多推荐罗技Unifying™ 优联技术无线键盘的人,就是没多少人科普下罗技的优联技术是什么,优缺点是什么,接收器有 ...

  • 谈一谈物联网天线的选型

    物联网项目依赖于无线连接,而无线连接信号的好坏,则依赖于芯片本身以及天线. Wi-Fi是便携式设备或IP摄像头的首选,而工业应用(如远程监控.智能仪表.智能建筑.智能城市.制造自动化.智能农业和跟踪) ...

  • 天线隔离度都有哪些问题需要我们关注?

    本文将分为三部去讲述天线隔离的定义.影响天线隔离度的几个关键因素和终端天线如何提高隔离度,希望对大家有所帮助. #1 part1:天线隔离的定义 前不久,我们电巢射频组接到了一个射频相关的咨询项目,客 ...

  • Nano Dimension可直接在PCB上3D打印电容器了

    以色列3D打印公司Nano Dimension以电路/电子3D打印而闻名,其发布了一套名为DragonFly的电路/电子增材制造系统. 2019年9月16日,南极熊从外媒获悉,该公司使用这套系统制造出 ...

  • PCB板上可以走100A的电流吗?大电流路径设置技巧

    通常的PCB设计电流都不会超过10 A,甚至5 A.尤其是在家用.消费级电子中,通常PCB上持续的工作电流不会超过2 A.但是最近要给公司的产品设计动力走线,持续电流能达到80 A左右,考虑瞬时电流以 ...

  • 画PCB板时阻抗设计的重要性

    什么是阻抗 在电学中,常把对电路中电流所起的阻碍作用叫做阻抗.阻抗单位为欧姆,常用Z表示,是一个复数: Z= R+i( ωL–1/(ωC)) 具体说来阻抗可分为两个部分,电阻(实部)和电抗(虚部). ...

  • 【天线专题】10KHz–30MHz | 仅靠一块PCB板的短波Mini Whip​有源接收天线

    仅依靠一小块PCB板就能达到近乎全尺寸天线的接收效果,mini-whip天线接收信号强度略逊于全尺寸天线,但是,有降噪和提高话音分辨度和清晰度的效果,不失为一款值得拥有的便携超小型HF有源接收天线. ...

  • 解读高端PCB板的设计工艺

    硬件工程师刚接触多层PCB的时候,很容易看晕.动辄十层八层的,线路像蜘蛛网一样. 今天画了几张多层PCB电路板内部结构图,用立体图形展示各种叠层结构的PCB图内部架构. 觉得好的,点个赞吧! 高密度互 ...

  • 开关电源维修,电源板上滤波电容更换后为什么总是鼓包?经验分享

     开关电源维修,电源板上滤波电容更换后为什么总是鼓包?经验分享 抱歉,没有找到与 "开关电源维修" 相关的结果. 去全网搜索:开关电源维修 您还可以选择: 检查输入是否正确 尝试 ...

  • 印刷板上贴片三极管管脚如何辨认;其上打印的Y1.Y2字样代表什么意思?

       请问印刷板上贴片三极管管脚如何辨认;其上打印的Y1.Y2字样代表什么意思? Y1.Y2的实际型号分别为.BZBZV49C11.BZV49C12,两种都是稳压二极管,C11稳压值为11V.0.5W ...

  • 经验谈 No.9 | 故事板上生长出的建筑"乌托邦",英澳大满贯连获9封offer

    Yapin 建筑专业 GPA:89.2/100 自我评价:退堂鼓演奏家,日常觉得自己菜但又有点不服气. 申请时间线: OFFER展示 (截至发稿前) UCL Urban Design AA Housi ...

  • 泥板上不朽的苏美尔文明

    泥板上不朽的苏美尔文明 吴宇虹等 起源于今伊拉克南部的两河流域文明和中国.埃及文明可称古代世界最早兴起的三大文明.约公元前3000年,从外部迁移到伊拉克南部干旱无雨地区的苏美尔人开始利用河水灌溉农田并 ...

  • 解读高端PCB板的设计工艺!

    硬件工程师刚接触多层PCB的时候,很容易看晕.动辄十层八层的,线路像蜘蛛网一样. 今天画了几张多层PCB电路板内部结构图,用立体图形展示各种叠层结构的PCB图内部架构. 觉得好的,点个赞吧! 高密度互 ...