如果无法避免靠近金属物体,使用哪种天线?

电器工程 射频 天线
2022-01-21 09:04:50

在我的应用程序中,该设备将被放置在一个金属圆盘的顶部,距离 pcb 不到一厘米!

现在我已经使用只有芯片天线的 nRF24L01+ 分线板对设备进行了原型设计,并且我可以在几米外与设备通信(显然是从具有视线的接收器到 PCB,而不是从光盘下方)。但是,如果我想增强我的设计并提高无线链路的可靠性,我应该使用哪种天线?

我应该切换到较低的射频频段吗?

从我在互联网上阅读的内容来看,下方带有接地平面的贴片天线可能是一个很好的天线,因为整个 pcb 下方的金属盘的影响会降低,因为我们的设计无论如何都涉及天线下方的接地平面. 与直接蚀刻在 pcb 上的 IFA 天线相比,这似乎占用了大量空间。

然而,对于所有这些射频理论来说,我基本上不知道。有任何想法吗?

2个回答

如何应对 I​​FA

因此,如果您在天线下方放置一个大的接地平面,您将创建天线的图像,并且与接地平面的距离相等,但在另一侧,就好像接地平面不存在一样。唯一重要的部分是任何解决方案都存在于地平面上方,并且在其下方有 0。

不要陷入解决方案,尝试将接地平面板放置在 IFA 辐射器下方半波长处。这应该会导致辐射增加一倍。你可以测试它,移动它,用不同的距离测量你的 RSSI,选择你最喜欢的那个。

我希望这很清楚,如果我能做更多,请告诉我。

您的解决方案

从一般的角度来看,你会很高兴在 2.4GHz 左右,它已经开发了很多,这降低了成本。IFA 天线似乎为您提供了一个不错的外形,它实际上是一种贴片天线,如果接地片引起问题,只需查看其他贴片。由于成本低和外形尺寸小,这些都是常用的。

其他选项

如果您需要从磁盘向上辐射(即穿过磁盘的方向),那么贴片天线是一种非常简单的方法。还有一些芯片天线设计为具有接地层。这两个都会很好地辐射。

如果您需要在圆盘的位置向其两侧辐射,这是半波长偶极子不会出错的地方。特别是四分之一波长单极子,使用接地盘作为导体。这可能是一个非常有效的配置。

cksa361,我对你的赏金感到困惑,因为除了你给我留下的评论之外,我不确定你还需要回答什么,所以我会回答这个问题。

当您在不同的芯片天线之间进行挑选时,您通常不会找到一个在各方面都明显优于另一个的,除非开发了新的工艺。在大多数情况下,您必须选择更适合您的应用程序的那个,而对您来说,这似乎要好得多。

辐射强度

较大的Mica具有更好的辐射特性(相同功率的输入功率更大)。这意味着对于两个发射相同功率的发射器,该天线将获得更大的范围。这也意味着云母天线将从远距离的源接收到更好的信号。

尺寸

格拉斯较小。这是不言自明的,如果空间是一个问题,或者如果云母的奇数大小导致问题,Taoglas 获胜。

调音

您需要调整 Mica 的匹配电路。对于 Taoglas 来说,他们似乎有一套匹配电路。在关于测量输出阻抗的问题中解决了这个问题如果您没有合适的设备,这可能具有挑战性。调谐错误的天线会严重影响您的范围,如果您无法调谐,您可能会发现 Taoglas 会更容易使用。

编辑:我误读了数据表,它们都有参考设计。如果您要在任一天线上更改参考设计的布局(即,您没有空间进行确切的布局),您将需要重新调整电路,如段落中与罢工-尽管。

我希望这有帮助。