低功耗藍牙之四大PCB板載天線設計方式-測試測量-電子元件技術網

你的位置：首頁 > 測試測量 > 正文

低功耗藍牙之四大PCB板載天線設計方式

發布時間：2018-05-31 責任編輯：lina

【導讀】一yi直zhi以yi來lai，無wu論lun是shi智zhi能neng手shou機ji，還hai是shi筆bi記ji本ben電dian腦nao，亦yi或huo是shi平ping板ban電dian腦nao，藍lan牙ya都dou是shi智zhi能neng設she備bei的de標biao配pei。隨sui著zhe移yi動dong互hu聯lian網wang的de發fa展zhan，現xian在zai湧yong現xian出chu大da量liang的de智zhi能neng可ke穿chuan戴dai設she備bei，而er支zhi撐cheng這zhe些xie應ying用yong的de發fa展zhan不bu僅jin需xu要yao移yi動dong軟ruan件jian支zhi持chi，同tong樣yang也ye需xu要yao無wu線xian傳chuan感gan技ji術shu的de支zhi持chi，藍lan牙ya依yi然ran是shi無wu線xian連lian接jie的de首shou選xuan通tong信xin方fang式shi。

藍牙技術，就是這中間最重要的一環。不僅要求通訊靈敏度，還需要小型化，更需要低功耗，更重要的是要低成本。

Bluetooth 4.0版本的出現，解決了這些問題，它包含Bluetooth Smart（低功耗）功能，具有以下特點：

1）能耗低

2）成本低

3）標準紐扣電池能讓設備運行數年

4）多供應商互操作性

5）增強射程

在硬件設計中，天線設計是比較有講究，常用的低成本設計方式是PCB板載天線設計方式，但PCB板載天線在實際中應該如何設計，才能達到很好的收發效果呢？以下有四種藍牙天線設計可供參考：

藍牙天線設計之倒F型天線：

倒F型天線的天線體可以為線狀或者片狀，當使用介電常數較高的絕緣材料時還可以縮小藍牙天線尺寸。作為板載天線的一種，倒F型天線設計成本低但增加了一定體積，在實際應用中是最常見的一種。天線一般放置在PCB頂層，鋪地一般放在頂層並位於天線附近，但天線周圍務必不能放置地，周圍應是淨空區。如下圖：

圖1：倒F型天線設計示意圖

藍牙天線設計之曲流型天線設計：

曲流型天線的長度比較難確定。長度一般比四分之一波長稍長，其長度由其幾何拓撲空間及敷地區決定。曲流型天線一般是PCB封裝，即板載天線。和倒F型一樣，天線一般放置在PCB頂層，鋪地一般放在頂層並位於天線附近，但天線周圍務必不能放置地，周圍應是淨空區。如圖2，圖3：

圖2：曲流型天線設計示意圖1

圖3：曲流型天線設計示意圖2

注：天線長度計算公式：

天線的長度（米）=（300/f）*0.25*0.96

其中f表示頻率（MHz），0.96為波長縮短率

藍牙天線長度約為 300/2.4G*0.25*0.96 大約為31mm

藍牙天線設計之陶瓷天線設計：

陶瓷天線是另外一種適合於藍牙裝置使用的小型化天線。陶瓷天線的種類分為塊狀陶瓷天線和多層陶瓷天線。由於陶瓷本身介電常數較PCB電路板高，所以使用陶瓷天線能有效縮小天線尺寸，在介電損耗方麵，陶瓷介質也比PCB電路板的介電損失小，所以非常適合低耗電率的的藍牙模塊中使用。在 PCB設計時，天線周圍要淨空就可以了，特別注意不能敷銅。如下圖：

圖4：陶瓷天線設計示意圖

藍牙天線設計之2.4G棒狀天線設計：

2.4G棒狀藍牙天線體積大，但傳輸距離要強於其他天線。在PCB設計時，天線周圍也和上述的三種天線設計一樣要淨空。如下圖：

圖5：2.4G棒狀天線設計示意圖

關於藍牙天線設計的其它相關注意點：

1）天線的信號（頻率大於400MHz以上）容易受到衰減，因此天線與附近的地的距離至少要大於三倍的線寬。

2）對於微帶線與帶狀線來說，特征阻抗與板層的厚度、線寬、過孔以及板材的介電常數相關。

3）過孔會產生寄生電感，高頻信號對此會產生非常大的衰減，所以走射頻線的時候盡量不要有過孔。

推薦閱讀：
了解了電路設計中的這些細節，你的電路才不會被毀！

輕薄手機好幫手：德莎推出新一代高性能薄膜膠帶61305

EMC測量到底測量哪些內容？

如何保護你的係統不受反向電流的影響?

工業4.0下的非易失性數據記錄

要采購射頻麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：了解了電路設計中的這些細節，你的電路才不會被毀！

下一篇：數字隔離器提供易於使用的隔離式USB選項

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

友情鏈接(QQ：317243736)

我愛方案網 ICGOO元器件商城創芯在線檢測芯片查詢天天IC網電子產品世界無線通信模塊控製工程網電子開發網電子技術應用與非網世紀電源網 21ic電子技術資料下載電源網電子發燒友網中電網中國工業電器網連接器礦山設備網工博士智慧農業工業路由器天工網乾坤芯電子元器件采購網亞馬遜KOL 聚合物鋰電池工業自動化設備企業查詢工業路由器元器件商城連接器 USB中文網今日招標網塑料機械網農業機械中國IT產經新聞網高低溫試驗箱

關閉

關閉