Consideraciones de montaje de antena de chip

Probablemente sea un bucle de sintonización u otra estructura que hace que la antena de chip pequeño actúe "más lento" de lo que realmente es (es decir, la fuerza a operar en el modo de 868 MHz en lugar de un modo más rápido). Es casi seguro que dejarlo caer comprometerá su funcionamiento, pero la única forma de medir cuánto es con un VNA. Desafortunadamente, esta es la compensación común; las frecuencias más bajas hacen antenas con características físicas más grandes.

Re: Traza de 50 ohmios y espesor de 115 mil. Sí, esto es correcto para una placa FR4 de 1,6 mm de 2 capas. Y sí, es muy ancho. Uso una placa de 4 capas en mi M12 . Por lo general, el espesor entre las capas 1-2 y 3-4 está muy cerca (aprox. 8,26 mil) mientras que 2-3 están muy separados (quizás 40 mil). Verifique la acumulación con el fabricante de su PCB. De todos modos, con un grosor más pequeño, debería comenzar a ver anchos de traza de 50 ohmios más razonables.

Es un elemento de carga que afecta el emparejamiento y la resonancia a la frecuencia de operación como sugiere Mariano Alvira.

Obtendrá el rendimiento especificado por el fabricante con el material de PCB, el apilamiento y el diseño de diseño recomendados, sin embargo, eso no significa que no haya opciones "equivalentes" o mejores que podrían implicar diferentes opciones en los materiales, el apilamiento y la geometría de la PCB. carga / disposición de la antena. No pudieron enumerar todos los diseños posibles, por lo que sugirieron algo que proporcione resultados razonablemente óptimos y fácilmente reproducibles como guía de diseño.

Si desea cambiar un poco la forma de enrutamiento de la traza de carga, probablemente sea factible. Si cambia el diseño de su diseño de referencia, debe caracterizar el efecto sobre los parámetros S/pérdida de retorno de la antena frente a la frecuencia en sus bandas de interés y posiblemente hacer ajustes menores en la red de coincidencia del lado de la línea de alimentación para compensar los cambios debidos. al elemento lateral de carga de la antena.

En realidad, debe realizar dicha caracterización en su PCB prototipo de todos modos, incluso si está siguiendo el diseño recomendado por el fabricante de la antena, ya que incluso las variaciones en los parásitos de los componentes pasivos (L, C, R) debido a los diseños de los diferentes fabricantes de componentes pueden afectar la coincidencia.

Si no está utilizando un material de PCB bien controlado por impedancia y un proceso de control de acumulación de fabricación, también puede cambiar el porcentaje de dos dígitos de impedancia. Incluso simplemente cambiando la posición relativa de la antena en la placa de circuito impreso o el efecto de otros factores debido a la carcasa, la forma de la placa de circuito impreso, otros componentes de la placa de circuito impreso alterarán la sintonización de la antena y el rendimiento de coincidencia. Por lo tanto, no tenga miedo de caracterizar los cambios en el diseño de la antena, pero tenga en cuenta que debe planificar el uso de un VNA para evaluar y optimizar cualquier cambio que realice, a menos que tenga tolerancias de rendimiento muy flexibles en cuanto al rendimiento de la antena y la repetibilidad frente a cambios en el proceso. .

Sin embargo, evitaría colocar una vía en la línea de carga de la antena o en la línea de alimentación, a menos que los ingenieros de aplicaciones de la antena / SOC lo sugieran, y usted debe intentar diseñar las impedancias de la línea para que sean de 50 ohmios como sugieren. Saturn PCB tiene una buena calculadora que maneja trazas de impedancia y demás para apilamientos simples, al menos aproximadamente.

Evitar las esquinas curvas de trazas de pcb afiladas no es tan importante a 868 MHz y material FR4, por lo que seguiría el diseño sugerido (ángulos rectos y todo) con una precisión submilimétrica si es posible como punto de partida. Si desea caracterizar el rendimiento de la antena con diferentes dimensiones y diseños físicos de PCB, es posible que desee fabricar un panel lleno de placas de prueba con nada más que un conector SMA, la antena, los circuitos de alimentación/coincidencia/carga y una forma/tierra de PCB similar. estructura del plano/zona de exclusión como podría usarse en su producto.

Puede comparar el rendimiento de RF de las placas de prueba despanelizadas e incluso realizar pequeños cambios en las placas con componentes alternativos, tiras de cobre, una navaja, etc. para probar variaciones y optimizar el diseño general. Siempre puede preguntar a sus ingenieros de aplicaciones sobre algún consejo cualitativo en cuanto al riesgo relativo de hacer algún tipo de cambio u otro.

Si puede obtener acceso a algo como SONNET o Microwave Office o similar, es posible que incluso pueda modelar la combinación de PCB y antena para observar el efecto de diferentes diseños y cambios geométricos de PCB, pero sin un muy buen campo cercano / alimentación / parásito de PCB modelo de la antena en sí, cualquiera de estos modelos solo será generalmente cualitativo y no totalmente predictivo de toda la física del mundo real.

Intentar caracterizar el rendimiento con una placa de prueba es a menudo la mejor manera, aunque hacer algún tipo de análisis de monte carlo en torno a múltiples parámetros relacionados con la tolerancia variable puede ser fructífero para ver el rendimiento general que podría obtener en la producción.