本篇文章给大家谈谈蓝牙板载天线为什么不使用多层同时画天线,以及蓝牙天线为什么要做成一定形状对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
如何在pcb上设计2.4G蓝牙微带天线
在设计4G蓝牙微带天线时,选取 类型需根据实际情况。若需安装实物天线,按照元件封装进行焊接是个不错的选取 。然而,若为板载天线,只需根据天线规格,在PCB板上精准绘制即可。优化的布局策略是将陶瓷贴片天线置于板边缘,一端连接RF信号,另一端接地。
布局和布线:在PCB板上布局和布线时,需要特别注意天线的位置和周围组件的干扰。通过合理的布局和布线设计,可以最大程度地减少干扰并提高天线的性能。
PCB天线布局:预留≥5mm净空区,远离金属元件,辐射效率提升20%-30%。 『3』 接口连接: SPI总线布线:时钟线与数据线等长差分走线,与射频路径间距≥5mm。 片选信号处理:上拉1kΩ电阻,避免误触发。 理解了设计基础后,来看两个典型应用案例。
天线一般放置在PCB顶层,铺地一般放在顶层并位于天线附近,但天线周围务必不能放置地,应为净空区。曲流型天线:长度一般比四分之一波长稍长,其长度由其几何拓扑空间及敷地区决定。同样需放置在PCB顶层,并保持净空区。陶瓷天线:能有效缩小天线尺寸,适合低耗电率的蓝牙模块中使用。
蓝牙板载天线周围可以铺铜吗
蓝牙板载天线周围通常不可以随意铺铜,需根据天线类型和设计要求严格设置净空区。以下是具体分析: 常规板载天线的净空要求对于大多数蓝牙板载天线(如陶瓷天线、贴片天线等),设计时需在天线周围预留净空区。该区域内禁止铺铜(包括地平面)、放置元器件或走线(除天线馈线外)。

蓝牙模块以IPEX端口外接天线、PCB板载天线最为常见
〖壹〗、 蓝牙模块的天线设计对于实现高质量的蓝牙通信至关重要。IPEX端口外接天线和PCB板载天线是两种常见的天线形式,它们各自具有独特的优点和适用场景。在选取 天线形式时,需要根据蓝牙模块的使用环境、传输距离、抗干扰能力等要求进行综合考虑,以确保蓝牙模块能够发挥出最佳的性能。
〖贰〗、 组装复杂度:如果产品组装过程中需要减少复杂度,PCB板载天线更为合适。实例展示 以深圳天工测控(SKYLAB)推出的带IPEX接口外接天线的低功耗蓝牙模块SKB360I为例,该模块采用了Nordic的nRF51822方案,具有优异的传输性能和稳定性。
〖叁〗、 IPEX外接天线:信号方向性强、抗干扰能力突出,适合专业设备(如工业路由器、医疗仪器),但需预留安装空间并确认接口匹配(如IPEX1/IPEX4)。核心参数需严格匹配频段支持:必须覆盖4GHz蓝牙频段,若使用蓝牙0/4协议,需确认天线对LE 2M、Coded PHY等新特性的兼容性。
〖肆〗、 天线形式差异带外接天线:模块型号末尾标注“U”(如ESP32-S3-WROOM-1U),需通过IPEX接口连接外置天线。外接天线可灵活更换,支持更高增益或定向天线设计,适合需要长距离传输或复杂电磁环境的场景,例如户外设备、工业监控等。
〖伍〗、 外屏蔽壳:金属材质外层,通过包裹绝缘层实现电磁屏蔽,降低信号干扰,通常带卡扣结构。 锁紧机构:IPEX特有的推入式卡扣设计(如MHF系列),替代传统螺纹旋转,实现快速连接与防脱落。使用注意点微型化是IPEX的典型特征(常用于PCB板载天线),其直径多控制在5-2mm范围。
各种PCB板载天线以及PCB设计要点
〖壹〗、 设计时,天线周围需净空,特别注意不能敷铜。4G棒状天线:体积大,但传输距离强。设计时,天线周围也需保持净空。图片展示:PCB设计综合要点 天线信号衰减:天线的信号(频率大于400MHz以上)容易受到衰减,因此天线与附近的地的距离至少要大于三倍的线宽。
〖贰〗、 PCB板载天线类型主要包括平面倒F型、倒L型和棒状天线,设计要点如下:选取 合适的天线类型:平面倒F型天线:适用于多种场景,具有较好的性能。倒L型天线:适用于空间有限、成本敏感的应用,但性能可能稍逊于PIFA天线。棒状天线:体积较大,但传输距离强,适用于需要远距离通信的设备。
〖叁〗、 选取 合适的天线类型:常见的板载天线类型包括平面倒F型(PIFA)、倒L型和棒状天线。每种类型都有其特点和适用场景。 性能与成本平衡:在设计时,应根据具体需求选取 最佳性能与成本的天线类型。对于空间有限、成本敏感的应用,PCB板载天线是理想选取 。
〖肆〗、 天线部分电路匹配电路设计:在原理图设计阶段,需在天线与模块射频输出管脚之间预留一个π型网络。由于天线的阻抗会受到PCB铺地、天线安装位置以及周围金属等因素的影响,预留该网络的作用是在天线阻抗严重偏离50欧姆时,将其匹配至50欧姆。
〖伍〗、 含无线模组的PCB布局要点 模拟与数字电路分离:模拟电路(如无线模组的天线端口)与数字电路(如MCU)应物理分离,以减少相互干扰。避免敏感区域布线:无线模组下方应避免布置高频数字走线、高频模拟走线、电源走线及其他敏感器件。模组下方可以铺铜以增强信号完整性。
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