一区二区三区三上|欧美在线视频五区|国产午夜无码在线观看视频|亚洲国产裸体网站|无码成年人影视|亚洲AV亚洲AV|成人开心激情五月|欧美性爱内射视频|超碰人人干人人上|一区二区无码三区亚洲人区久久精品

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫(xiě)文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

可用的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式天線選項(xiàng)及影響因素分析

454398 ? 來(lái)源:Embedded-Computing ? 作者:Geoff Schulteis ? 2020-12-23 12:05 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

本文編譯自Embedded-Computing

物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目依賴于無(wú)線連接,而無(wú)線連接信號(hào)的好壞,則依賴于芯片本身以及天線

Wi-Fi是便攜式設(shè)備或IP攝像頭的首選,而工業(yè)應(yīng)用(如遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能儀表、智能建筑、智能城市、制造自動(dòng)化、智能農(nóng)業(yè)和跟蹤)更可能使用LP-WAN網(wǎng)絡(luò),如NB-IoTLoRa、SigFox、ISM 791-960MHz或蜂窩網(wǎng)絡(luò)。每種類型的網(wǎng)絡(luò)都有各種各樣的嵌入式天線。

本文將討論可用的天線選項(xiàng)以及影響選型的一些因素。

天線選擇

所選擇的天線應(yīng)該無(wú)縫地融入PCB布局。除此之外,它必須在要求的范圍內(nèi)工作,無(wú)干擾運(yùn)行,并使用合理的功率水平。當(dāng)進(jìn)入測(cè)試階段時(shí),所有天線的性能都將進(jìn)行驗(yàn)證,但明智地選擇天線和滿足其要求的設(shè)計(jì)將使設(shè)計(jì)有一個(gè)良好的開(kāi)端。

乍一看,小尺寸的天線似乎是最好的,但還有更多的需要考慮。天線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了它的效率、帶寬、輻射方向和增益,所以最小的天線可能不是最佳選擇。

還有很多設(shè)計(jì)因素需要考慮,包括天線與其他部件的距離、天線在板上的位置、天線的接地要求以及設(shè)備使用環(huán)境中的干擾水平。

芯片或表面貼裝設(shè)計(jì)(SMD)天線在小型設(shè)備中已經(jīng)非常流行。本文介紹了表面貼裝天線的主要類型。

表面貼裝設(shè)備(SMD)天線

貼片天線需要一個(gè)接地層與天線用來(lái)共振,需要一定的空間。這意味著天線的覆蓋范圍必須沒(méi)有干擾輻射的其他組件,并且PCB上的所有層都應(yīng)該有類似的間隙。

此時(shí)天線空間內(nèi),只有天線墊以及與饋線和接地的連接(圖1),剩下的都需要是空白區(qū)域。每個(gè)天線的接地層要求將在制造商的數(shù)據(jù)表中給與說(shuō)明。

圖1 用于LP-WAN的Latona芯片天線需要20.0 x 11.0 mm的間隙,這與天線的尺寸完全相同。

PCB天線

PCB天線曾經(jīng)是顯而易見(jiàn)的選擇。它們相對(duì)便宜,可以迅速大規(guī)模復(fù)制。

然而,它們所占用的空間是現(xiàn)代芯片天線的10倍。由于它們是純二維的,不能提供與平面倒F天線(PIFA)、芯片甚至貼片一樣的節(jié)省空間的功能。在實(shí)際中,它們可能很難調(diào)整,因?yàn)殡娐钒宀牧匣蛟季值奈⑿∽兓赡軙?huì)影響它們的性能,而且它們不容易針對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。

陶瓷貼片天線

陶瓷貼片天線在定位應(yīng)用中很受歡迎,可以在車輛上很好地工作,但是由于一些原因,它們的受歡迎程度有所下降。

首先,它們的指向性很強(qiáng),必須直接指向天空才能有效運(yùn)作。小型陶瓷貼片天線可能很昂貴,但由于依賴發(fā)射和接收射頻能量的陶瓷材料,它們的性能有所不同。

較小的貼片天線往往只支持窄帶,因此在需要更寬頻率的地方,其他類型的天線更適合。

PIFA天線

PIFA已經(jīng)成為事實(shí)上的無(wú)線解決方案。它們現(xiàn)在普遍存在于手機(jī)、可穿戴設(shè)備和小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,主要是因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁└咚降男阅芎洼^小的外形尺寸,但也因?yàn)樗鼈儚V泛可用且價(jià)格低廉。它們?cè)谒姆种徊ㄩL(zhǎng)處共振,產(chǎn)生良好的SAR特性。

所有這些都使得PIFA成為工程師的最佳選擇。它們易于集成,電路匹配只涉及一個(gè)簡(jiǎn)單的匹配電路。還有一個(gè)優(yōu)勢(shì):它們可以被放置在PCB地平面的頂部,從而允許組件被放置在天線下面。PIFA是目前最流行的天線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),因?yàn)樗捏w積小,能夠提供高水平的性能。

電小型天線

Esa(Electrically small antenna),即電小天線,比它們指定的波長(zhǎng)短得多。雖然有些天線在接地層的?或?上工作,但esa可以小到波長(zhǎng)的1/10。

世界上最早的一些天線使用了這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最近它們的性能在增益、帶寬和場(chǎng)模式方面都有了很大的提高。這些天線可能很小,可能小于20毫米。它們相對(duì)不受接近和失諧的影響,并且可以使用一種稱為波束控制的技術(shù)來(lái)相對(duì)容易地調(diào)整其容量。

磁環(huán)天線

最后磁環(huán)天線與天線附近區(qū)域的磁場(chǎng)波耦合。他們完美地工作在超小型設(shè)備,要求高水平的性能和緊湊的外形。它們具有抗失諧性能,是可穿戴和手持設(shè)備的理想選擇,在這些設(shè)備中,PCB空間很緊湊,性能至關(guān)重要。

其他天線類型和拓?fù)?/h2>

SMD并不是嵌入式天線的唯一解決方案;還有其他天線拓?fù)淇赡軐?duì)某些物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式設(shè)計(jì)有用。

此外還有柔性天線和外接天線,兩者都有優(yōu)點(diǎn),柔性天線不直接安裝在PCB上,也不需要接地平面。外部天線位于設(shè)備的外部,在各種接地平面尺寸下工作良好,并在自由空間中有效工作,從而簡(jiǎn)化了天線集成。

圖2 SMD、FPC和終端天線

柔性天線

如果設(shè)備內(nèi)部空間不大,柔性天線(FPC)可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。FPC不需要放在實(shí)際的PCB上——它通過(guò)自己的集成I-PEX電纜連接到系統(tǒng)。

柔性線路板不需要接地平面,因此可以將其塞進(jìn)設(shè)備外殼中。這有助于節(jié)省PCB上的空間,但FPC天線的集成需要小心,因?yàn)榫€纜也會(huì)像天線一樣輻射干擾。

圖3 SRFC025柔性天線,位于設(shè)備的外殼內(nèi),通過(guò)電纜和I-PEX連接器連接到板上。

終端天線

當(dāng)應(yīng)用需要關(guān)鍵任務(wù)無(wú)線性能時(shí),終端天線可以提供獲得最高性能,特別是在存在其他射頻噪聲的環(huán)境中。這些天線要大得多,安裝在設(shè)備的外部。

它們可以在自由空間中獲得出色的性能,而無(wú)需進(jìn)行任何設(shè)備內(nèi)調(diào)整或匹配。

電路板尺寸和布局:節(jié)省空間

PCB設(shè)計(jì)的尺寸和布局可能會(huì)決定您對(duì)天線的選擇??臻g總是很貴的,所以緊湊、低剖面的天線通常是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

請(qǐng)記住,天線應(yīng)遠(yuǎn)離其他“噪聲”源,如電池、電機(jī)和設(shè)計(jì)中的金屬部件,這可能會(huì)造成干擾并影響設(shè)備的無(wú)線性能。如果設(shè)備的外殼是用金屬制造的,那么它的外殼可能會(huì)引起問(wèn)題,所以塑料外殼往往是比較安全的選擇。

如果空間狹小,設(shè)計(jì)成在PCB的一個(gè)邊緣或一個(gè)角上工作的芯片天線是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,可以節(jié)省電路板上的有用空間。

圖4 放置在角落中的天線,并提供了左和右選項(xiàng),讓設(shè)計(jì)師在PCB上有更多的位置選擇。

如果天線是在角落設(shè)計(jì)的,它可能有左和右兩種選擇,為設(shè)計(jì)者在PCB上提供更多的位置選擇。

制造商的數(shù)據(jù)表將準(zhǔn)確地解釋天線應(yīng)如何定位并集成到設(shè)計(jì)中。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境

最后,一個(gè)好的無(wú)線設(shè)計(jì)應(yīng)該適合環(huán)境。

物聯(lián)網(wǎng)解決方案通常出現(xiàn)在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工廠自動(dòng)化、車輛和集裝箱跟蹤以及智能建筑的計(jì)量解決方案。然而,這些可能不是射頻的良好環(huán)境。當(dāng)附近有金屬物體,或電機(jī),或其他無(wú)線設(shè)備,甚至人時(shí),無(wú)線性能可能會(huì)受到影響。

在暗室中測(cè)試該設(shè)計(jì)是展示該設(shè)備在完美環(huán)境下的性能,但每個(gè)原型也應(yīng)在其真實(shí)的工作環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試是實(shí)現(xiàn)工作設(shè)計(jì)并獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的第一步。

Geoff Schulteis是Antenova有限公司的高級(jí)天線應(yīng)用專家。
編輯:hfy

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • pcb
    pcb
    +關(guān)注

    關(guān)注

    4368

    文章

    23492

    瀏覽量

    409744
  • 天線
    +關(guān)注

    關(guān)注

    71

    文章

    3282

    瀏覽量

    142357
  • 物聯(lián)網(wǎng)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2931

    文章

    46251

    瀏覽量

    392620
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    聯(lián)網(wǎng)工程師為什么要學(xué)Linux?

    聯(lián)網(wǎng)工程師需要掌握Linux的主要原因可以從技術(shù)生態(tài)、開(kāi)發(fā)需求、行業(yè)應(yīng)用及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力四個(gè)角度來(lái)分析: 一、技術(shù)生態(tài)與行業(yè)適配性 1)嵌入式開(kāi)發(fā)的主流平臺(tái)
    發(fā)表于 05-26 10:32

    嵌入式開(kāi)發(fā)入門(mén)指南:從零開(kāi)始學(xué)習(xí)嵌入式

    隨著聯(lián)網(wǎng)、智能硬件的發(fā)展,嵌入式開(kāi)發(fā)成為熱門(mén)技能之一。以下將為初學(xué)者提供一份詳細(xì)的嵌入式開(kāi)發(fā)入門(mén)指南,涵蓋學(xué)習(xí)路徑、必備工具、推薦資源等內(nèi)容。 1.
    發(fā)表于 05-15 09:29

    嵌入式軟件行業(yè)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)因素

    嵌入式軟件在聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中至關(guān)重要,因?yàn)樗芾碓O(shè)備操作、控制傳感器、支持連接并確保數(shù)據(jù)安全。例如,在智能家居中,恒溫器、安全攝像頭和燈光等設(shè)備使用嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,并通過(guò)云平臺(tái)或本地網(wǎng)
    的頭像 發(fā)表于 05-09 11:26 ?345次閱讀

    入行嵌入式難度大不大?

    技術(shù)的不斷進(jìn)步,嵌入式工程師需要不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù),如人工智能、聯(lián)網(wǎng)等。同時(shí),提升自己的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和解決問(wèn)題的能力,也有助于提高薪資待遇和職業(yè)發(fā)展空間。 (四)感興趣入行 如果你對(duì)嵌入式
    發(fā)表于 04-17 10:14

    嵌入式去哪個(gè)城市好?

    大都市,上海擁有眾多跨國(guó)公司和高科技企業(yè),特別是在電子產(chǎn)業(yè)方面有著深厚的積累和廣泛的應(yīng)用。上海的科技公司涵蓋了從智能硬件到聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域,為嵌入式開(kāi)發(fā)人員提供了廣闊的職業(yè)發(fā)展空間。上海的國(guó)際化氛圍也
    發(fā)表于 04-02 10:12

    安信可科技亮相2025紐倫堡嵌入式展,助力全球聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展

    2025年3月11日至13日,全球嵌入式系統(tǒng)行業(yè)盛會(huì)——Embedded World 2025(紐倫堡嵌入式展)在德國(guó)紐倫堡國(guó)際展覽中心隆重舉行。作為領(lǐng)先的聯(lián)網(wǎng)(IoT)模組與
    的頭像 發(fā)表于 03-19 10:55 ?336次閱讀
    安信可科技亮相2025紐倫堡<b class='flag-5'>嵌入式</b>展,助力全球<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>創(chuàng)新發(fā)展

    哪些專業(yè)適合學(xué)習(xí)嵌入式開(kāi)發(fā)?

    網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn),包括MQTT、CoAP以及HTTP等,適合聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交換和通信。 5)聯(lián)網(wǎng)工程:直接關(guān)聯(lián)
    發(fā)表于 01-03 13:44

    嵌入式和人工智能究竟是什么關(guān)系?

    對(duì)人工智能應(yīng)用的實(shí)時(shí)響應(yīng)。與此同時(shí),嵌入式系統(tǒng)在邊緣計(jì)算和聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,也為人工智能的應(yīng)用提供了廣闊的空間。 在邊緣計(jì)算中,嵌入式系統(tǒng)能夠?qū)⑷斯ぶ悄芩惴ú渴鸬皆O(shè)備端,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的即時(shí)處
    發(fā)表于 11-14 16:39

    聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)路線來(lái)啦!

    ,通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交流和互動(dòng)。 聯(lián)網(wǎng)的核心是數(shù)據(jù),通過(guò)采集和分析數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備和環(huán)境的監(jiān)控和控制。 聯(lián)網(wǎng)典型的4
    發(fā)表于 11-11 16:03

    嵌入式系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合

    隨著科技的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)(IoT)已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。嵌入式系統(tǒng)是指嵌入到設(shè)備或系統(tǒng)中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),而
    的頭像 發(fā)表于 11-06 10:23 ?1111次閱讀

    嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)配置

    隨著聯(lián)網(wǎng)(IoT)和智能設(shè)備的快速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色。Linux因其開(kāi)源、靈活和穩(wěn)定的特性,成為嵌入式系統(tǒng)的首選操作系統(tǒng)。 1. 硬件選擇 在配置
    的頭像 發(fā)表于 11-06 10:22 ?1203次閱讀

    【「嵌入式Hypervisor:架構(gòu)、原理與應(yīng)用」閱讀體驗(yàn)】+全文學(xué)習(xí)心得

    景和需求,選擇合適的特性和策略,以實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)性能和資源利用率。 三、實(shí)際應(yīng)用與案例分析 在書(shū)籍的后半部分,我深入學(xué)習(xí)了嵌入式Hypervisor在各個(gè)領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用和案例分析。這些領(lǐng)域包括
    發(fā)表于 10-09 19:11

    深蕾半導(dǎo)體Astra? SL1620嵌入式聯(lián)網(wǎng)處理器詳細(xì)介紹

    Astra? SL系列是深蕾半導(dǎo)體推出的高度集成的嵌入式聯(lián)網(wǎng)處理器SoC(System on Chip)系列產(chǎn)品,專為多模式消費(fèi)者、企業(yè)和工業(yè)聯(lián)
    的頭像 發(fā)表于 10-08 11:28 ?816次閱讀
    深蕾半導(dǎo)體Astra? SL1620<b class='flag-5'>嵌入式</b><b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>處理器詳細(xì)介紹

    AI嵌入式蜂窩模塊將主導(dǎo)聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)

    據(jù)知名市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)Counterpoint Research最新發(fā)布的報(bào)告,AI嵌入式蜂窩模塊在聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用正迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。該報(bào)告預(yù)測(cè),到2030年,AI嵌入式蜂窩模塊將占據(jù)
    的頭像 發(fā)表于 09-25 15:41 ?514次閱讀

    嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)師資培訓(xùn)通知

    隨著聯(lián)網(wǎng)和智能系統(tǒng)的快速發(fā)展,嵌入式成為當(dāng)前最熱門(mén)最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。在移動(dòng)通訊、移動(dòng)辦公、智能傳感、穿戴設(shè)備、
    的頭像 發(fā)表于 09-24 08:06 ?728次閱讀
    <b class='flag-5'>嵌入式</b>軟硬件開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)師資培訓(xùn)通知