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理解陶瓷芯片天线和PCB轨迹天线

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作者节奏PCB解决方案

RFID应答器天线

一般来说，天线在大多数情况下都不是一个过于复杂的设备。然而，如果没有它，我们互联的世界就不会如此紧密相连。就在一年多前，在经历了佛罗里达历史上最严重的飓风(就严重的大范围破坏而言)后，我还在努力维持某种程度的正常生活。此外，我能有效使用我的电池电视，同时节省发电机燃料的唯一原因是我的天线。

在我周围的所有破坏之后，我能够与外界保持联系(广播和电视)。此外，这是一项值得一提的壮举，因为在我终于用电锯在废墟中挖出一条路之前，我有7天无法离开家。虽然对我来说，理解天线在发送和接收数据方面的重要性并不是一场灾难，但我仍然欢迎这个提醒，即使它的条件不太理想。

然而，我相信物理学家、发明家、无线电报的主要发明者古列尔莫·马可尼也不需要别人提醒他天线的重要性。因为他还建造了许多用于发射和接收的天线，并发现了更高的天线结构在低频信号传输中的重要性。天线和使用天线的设备一样，正在稳步发展。此外，随着这种发展，效率提高了，尺寸减小了。在接下来的几段中，我将讨论两种类型的天线，陶瓷芯片和PCB痕迹，在PCB设计中使用，并提供它们的优点和缺点的比较。

什么是陶瓷片天线?

陶瓷芯片天线是一种特殊的天线类型，因其空间要求小而被吹嘘。此外，这些特殊的天线通常集成到pcb中发射高频电磁波。然而，它们的使用范围有限，这使得它们非常适合小型设备，如WiFi路由器和智能手机。

一般来说，陶瓷芯片天线发射和接收电磁波就像标准天线一样，除了它们的尺寸小得多。此外，这提供了在内部放置它们的能力，而且它们在不牺牲质量的情况下非常划算。此外，当更大的天线不可行时，陶瓷芯片天线是首选。

综上所述，陶瓷芯片天线是整个设计考虑的一半PCB地平面是另一个。此外，像单极子天线一样，陶瓷芯片天线的调谐和辐射模式取决于地平面的形状和大小。

注:此外，它们附带的数据表提供了天线的辐射图、带宽、峰值增益、回波损耗和其他参数。然而，这些参数是参考附带的图纸，因此，您的结果可能不同。此外，这就是为什么在附图中仔细观察PCB的尺寸是必要的。此外，这些性能测量是参考那些精确的地平面尺寸。最后，请记住，这些测量来自一个开放空间的观察点，您的设计很可能是一个内部产品设计。

陶瓷芯片天线的优点和缺点是什么?

使用陶瓷芯片天线有几个好处;例如，它消除了昂贵的制造新原型的需要，并限制了仿真软件的必要性．这是由于天线的网络调优要求和缺乏物理特性。总的来说，这是具有成本效益的，因为你不会因为重复的原型制造而浪费组件。

陶瓷芯片天线还有许多其他优点，包括;

  • 多个配置

  • 更小的尺寸

  • 对元器件和环境噪声不敏感

  • 适应PCB设计指导方针的变化

  • 需要更少的模拟

  • 更容易调优或替换

然而，就像生活中几乎所有其他事情一样，它也有权衡和不利的副作用。在陶瓷芯片天线的情况下，它以缺点的形式出现;它们如下:

  • 由于陶瓷芯片天线的采购价格和其配套组件的需求，增加了初始成本。就价格而言，每款游戏的平均成本介于0.10美元至1.60美元之间，但请记住这只是平均成本，而不是最大成本。

  • 陶瓷芯片天线缺乏性能，与PCB跟踪天线相比略有差距

总的来说，陶瓷芯片天线允许在开发过程中更大的调谐通用性，因为它被添加到设计阶段完成后的PCB．此外，由于它们利用了表面贴装配置，因此可以方便地进行硬件修改。

在您的设计中使用陶瓷芯片天线提供了更多的空间和开放，允许每个堆栈使用更多的组件。此外，这转化为使用更小的pcb或添加更多组件的能力。在任何情况下，它都与更具有成本效益的整体设计相关。此外，如果设计是多层的或大容量的，节省将成倍增加。

什么是PCB跟踪天线?

PCB轨迹天线由直接绘制到PCB上的轨迹组成。此外，根据天线的类型和空间要求，迹线的类型也会有所不同。用于PCB轨迹天线的轨迹类型的例子包括倒f型轨迹，直线轨迹，弯曲轨迹，弯曲轨迹，或圆形轨迹。

总之，PCB上的跟踪天线的目的是提供一种无线通信的方法。此外，在PCB的制造阶段，痕迹是叠层到PCB的表面。然而，在某些情况下，这些痕迹将占据a的几层多层印刷电路板．

此外，PCB的迹长将决定谐振频率，频率越高，迹越短。此外，PCB上的每个天线都需要一个隔离区域。此外，隔离区域是PCB Trace天线周围的一个特定区域，不允许在PCB的任何层上使用地面填充或铜痕迹。

小芯片天线放在火柴旁边

小尺寸是芯片天线的众多优点之一。

PCB跟踪天线的优点和缺点是什么?

一般来说，PCB Trace天线的实现、设计和调试都具有挑战性，特别是在可靠和小型的实现中。此外，与电线天线一样，PCB Trace天线的大小取决于频率目标带宽的。例如，如果您的设计要求较低的频率，PCB跟踪天线的长度将长得多。

然而，PCB Trace天线就像硬币有两面一样，有优点也有缺点;其优点如下:

  • PCB跟踪天线嵌入到PCB在制造过程中．

  • PCB跟踪天线可以在宽带宽内工作(如果优化调谐)。

  • 命令高水平的强度和网络可靠性(如果优化调优)。

  • PCB跟踪天线有一个薄剖面(二维)。

以下是PCB Trace天线的缺点:

  • 设计具有挑战性(特别是在低频率下)。

  • 高度敏感的板布局变化，因此需要调整后，每一次变化，或再制造。

  • PCB Trace天线需要更多的空间(特别是在低频)。

  • 较大的PCB面积的要求增加了设计的总体成本(特别是在低频率)。

  • PCB跟踪天线易受环境干扰。

在制造过程之后，不能对PCB Trace天线进行物理修改。因此，如果需要修改，您将需要更改您的设计和重新制造PCB。此外，由于PCB Trace天线的尺寸可能很大，而且它的调谐和设计过程非常繁琐，因此它促进了PCB仿真(Cadence)软件的使用和广泛的测试。

印刷电路板及各种元件的图形

如果你不小心，让天线电路工作可能是一个困难的过程。

在最近的时代，设计师经常考虑他们的目标频率范围的权衡，并选择一个更可靠的跟踪天线而不是陶瓷芯片天线。然而，随着今天的趋势指向更小的尺寸和便携性，陶瓷芯片天线在竞争中看到了优势。我相信你已经意识到，设计要求仍然会决定天线配置的类型，最适合你的个人需求。此外，请记住，无论如何选择，权衡几乎总是必然的。

通过天线设计工作需要适应性强的软件，可以适应快速的组件决策和密集的频率需求，但是Cadence拥有一套设计和分析工具你所需要的。OrCAD PCB设计者是解决所有陶瓷芯片天线问题和所有PCB设计需求的布局解决方案。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈．