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PCB天線和FPC天線等內(nèi)置天線的特性

更新時(shí)間:2020-11-10 16:47:05點(diǎn)擊次數(shù):1730次
物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件產(chǎn)品,要聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),都需要有天線。空間越小、頻段越多,天線設(shè)計(jì)越復(fù)雜。外置天線一般都是標(biāo)準(zhǔn)品,買頻段合適的,無需調(diào)試,即插即用。例如快遞柜、售貨機(jī)這些,普遍使用磁吸的外置天線,吸在鐵皮外殼上即可。這些天線不能放在鐵皮柜里面,金屬會(huì)屏蔽天線信號(hào),所以只能放在外面。好處是使用方便、價(jià)格便宜,壞處是不能用在小尺寸產(chǎn)品上。

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天線的長(zhǎng)度大約是電磁波波長(zhǎng)的1/4,所以信號(hào)頻率越低,天線的長(zhǎng)度越長(zhǎng)。因此100MHz左右的FM收音機(jī)需要長(zhǎng)桿天線,400MHz左右的對(duì)講機(jī),也需要用外置長(zhǎng)桿天線。物聯(lián)網(wǎng)常用的433MHz的無線串口,通常也用外置天線。

昆山海宣電子PCB天線板

天線做的更短,如1/8波長(zhǎng)或1/16波長(zhǎng),也能用,只是效率會(huì)下降。某些設(shè)備會(huì)采用“短天線+LNA”的方式,也能達(dá)到長(zhǎng)天線的接收效果。但是短天線要達(dá)到長(zhǎng)天線的發(fā)射效果,就需要提升發(fā)射功率了,因此對(duì)講機(jī)需要發(fā)射信號(hào),都是長(zhǎng)的外置天線,而FM收音機(jī)只收不發(fā),有內(nèi)置接收天線。例如2G(900MHz)、4G(700-2600MHz)、WIFI和藍(lán)牙(2.4GHz)、GPS(1.5GHz),這些常用的物聯(lián)網(wǎng)通信方式,可以做內(nèi)置天線。對(duì)于手持機(jī)、穿戴設(shè)計(jì)、智能家居等小尺寸產(chǎn)品,很少使用外置天線,普遍采用內(nèi)置天線。集成度高,產(chǎn)品外觀更美觀,性能比外置天線略弱一點(diǎn)。

內(nèi)置天線主要有:陶瓷天線、PCB天線、FPC/鋼片天線、LDS天線

陶瓷天線

陶瓷天線,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中用的最多的,就是GPS天線和藍(lán)牙天線了。

優(yōu)點(diǎn)是:占用空間很小、性能比較好。

缺點(diǎn)是:很難做到多頻段,因此難以應(yīng)用在4G類產(chǎn)品中。對(duì)電路板凈空要求比較高,不適用于特別緊湊的產(chǎn)品。

GPS、藍(lán)牙和GSM陶瓷天線


PCB天線

上面講了,天線就是一根特定長(zhǎng)度的導(dǎo)線。這根線也可以畫在PCB板上,這就是PCB天線。

PCB天線大量應(yīng)用于藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、ZIGBEE模塊等單一頻段的模塊電路板上。

優(yōu)點(diǎn):幾乎不需要成本,一次調(diào)完就無需再次調(diào)試。

缺點(diǎn):只適合單一頻段,如藍(lán)牙,wifi。不同批次的PCB天線性能會(huì)有一定偏差。

FPC/鋼片天線

鋼片和FPC,相當(dāng)于把PCB板上的天線線路拉出來,用其他外部的金屬來做天線。

通常用于頻段復(fù)雜的中低端手機(jī)和智能硬件產(chǎn)品里。

優(yōu)點(diǎn):適用于幾乎所有的小型電子產(chǎn)品,能夠做4G這樣的十多個(gè)頻段的復(fù)雜天線,性能好,成本也比較低。

缺點(diǎn):需要根據(jù)每一款產(chǎn)品單獨(dú)調(diào)試。

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