电路设计

2.4G天线在PCB板上的设计资料

2019-07-14 06:15发布

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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:

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