Conception d'antenne PCB haute fréquence 2.4G

1. La relation entre la longueur d'onde dans le PCB et la longueur d'onde dans le ciel:

1) La relation entre la vitesse de la lumière et le milieu:

c = 1 / √ (εμ)

parmi eux:

Vitesse de la lumière c = 2.99792458 × 10 ^ 8 m / s
Constante diélectrique du vide ε = 8.854187817 * 10 ^ (- 12) A * s / (V * m)
Perméabilité au vide μ = 4π * 10 ^ (- 7) N / A ^ 2

2) La relation entre la vitesse de la lumière et la longueur d'onde:

= c / f

3) La relation entre la constante diélectrique et la longueur d'onde:

λ = 1 / (f * √ (εμ))

4) La relation entre la permittivité relative ε 'du support PCB, la longueur d'onde λ' dans le PCB et la longueur d'onde λ dans l'air:

λ '= λ / √ (ε')

La longueur d'onde de 2.4 G est de 12.5 cm et la longueur d'onde 1/4 est de 3.125 cm

La constante diélectrique relative du matériau FR-4 couramment utilisé est de 4.6, la constante diélectrique effective est de 3.279 (calculée par APPCAD) et la longueur d'onde 1/4 est de 1.726 cm

2. Conception de l'antenne F inversée

L2 doit être 1/4 de longueur d'onde. Sur la base de cette valeur, la permittivité relative effective du matériau PCB utilisé peut être calculée à 3.63. Cette permittivité relative doit être en matériau FR-1 PCB, permittivité 5.2, constante de permittivité relative 3.656

3. Estimation des performances de l'antenne:

Reportez-vous au document TI AN058

Réflectance: Γ = (Za-Zo) / (Za + Zo)

Rapport d'onde stationnaire de tension: VSWR = (1 + | Γ |) / (1- | Γ |)

Perte de retour: S11db = 20log (Γ)

Il est bon lorsque VSWR est de 1.5 (RL = 14 dB), et il doit être repensé si VSWR est supérieur à 2.0 (RL = 9.5 dB).

4. Méthode de mesure du rapport d'onde stationnaire de tension:

Dans le système d'antenne, que l'antenne et l'équipement soient bien connectés ou non, nous utilisons souvent un paramètre appelé rapport d'onde stationnaire pour le mesurer. Lorsque le rapport d'onde stationnaire est de 1, cela signifie que le système d'antenne est bien adapté et n'a pas de réflexion. Plus le nombre est élevé, plus le nombre est élevé. Cela signifie que plus la condition d'appariement est mauvaise, plus l'onde réfléchie est grande dans le système. Alors comment mesurer le rapport d'onde stationnaire de l'antenne? Ici, je vais vous présenter une méthode relativement simple.

Pour mesurer le rapport d'onde stationnaire, un scanner est nécessaire. La méthode de connexion est illustrée à la Figure 2-1. Tout d'abord, court-circuitez la borne du chargeur (près de l'extrémité du système d'antenne). A ce moment, le signal émis par le scanner forme une réflexion totale à la borne du chargeur. Observez sa forme d'onde de réflexion totale comme illustré à la Figure 2-2. L'amplitude maximale de la courbe est a, puis connectez l'antenne à la borne du chargeur. À ce moment, l'amplitude maximale observée sur le scanner dans la plage de fréquences de travail est b, comme illustré à la figure 2-3. Trouvez d'abord le coefficient de réflexion P = b / a, puis utilisez la formule S = 1 + P / 1-P pour trouver le rapport d'onde stationnaire, où S représente le rapport d'onde stationnaire.