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應(yīng)用芯片和貼片天線解決分集和多頻段 RF 問題

2512896 2022-11-28 | pdf | 295.01KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等手持和便攜式無線產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員依賴于可放置在設(shè)備內(nèi)的微型芯片、貼片和跡線天線。雖然這些微型設(shè)備解決了將多頻帶天線陣列引入小尺寸系統(tǒng)的問題，但它們也引入了與輻射效率降低、阻抗匹配以及與附近物體和身體相互作用相關(guān)的問題。智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等手持和便攜式無線產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員依賴于可放置在設(shè)備內(nèi)的微型芯片、貼片和跡線天線。雖然這些微型設(shè)備解決了將多頻帶天線陣列引入小尺寸系統(tǒng)的問題，但它們也引入了與輻射效率降低、阻抗匹配以及與附近物體和身體相互作用相關(guān)的問題。為了解決這些問題，設(shè)計(jì)人員正在采用新的設(shè)計(jì)和電路技術(shù)來使這些天線不僅僅是一個(gè)獨(dú)立的組件。相反，它們正在成為動(dòng)態(tài)天線子系統(tǒng)的一部分，可以緩解許多這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。這種設(shè)計(jì)上的轉(zhuǎn)變需要大量的模擬和分析，這通過不斷改進(jìn)場解算器軟件來解決。為了解決這些問題，設(shè)計(jì)人員正在采用新的設(shè)計(jì)和電路技術(shù)來使這些天線不僅僅是一個(gè)獨(dú)立的組件。相反，它們正在成為動(dòng)態(tài)天線子系統(tǒng)的一部分，可以緩解許多這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。這種設(shè)計(jì)上的轉(zhuǎn)變需要大量的模擬和分析，這通過不斷改進(jìn)場解算器軟件來解決。芯片、貼片天線提供權(quán)衡芯片、貼片天線提供權(quán)衡從傳統(tǒng)的外部鞭狀天線或短截線天線轉(zhuǎn)向芯片和貼片天線的原因有很多，首先是外部天線的美觀和易碎性。從性能的角度來看，智能手機(jī)等設(shè)備通常需要針對給定頻段使用多個(gè)天線，以提供天線分集以提高性能。此外，多頻段設(shè)備——尤其是那些與新興 5G 標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備——將需要為它們必須支持的每個(gè)頻段配備單獨(dú)、獨(dú)立的天線。雖然原因很多，但芯片天線和貼片天線各有優(yōu)缺點(diǎn)。從傳統(tǒng)的外部鞭狀天線或短截線天線轉(zhuǎn)向芯片和貼片天線的原因有很多，首先是外部天線的美觀和易碎性。從性能的角度來看，智能手機(jī)等設(shè)備通常需要針對給定頻段使用多個(gè)天線，以提供天線分集以提高性能。此外，多頻段設(shè)備——尤其是那些與新興 5G 標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備——將需要為它們必須支持的每個(gè)頻段配備單獨(dú)、獨(dú)立的天線。雖然原因很多，但芯片天線和貼片天線各有優(yōu)缺點(diǎn)。芯片天線使用多層陶瓷結(jié)構(gòu)來形成在目標(biāo)頻率下諧振的組件（圖 1）。它們體積小，很容易放置在 PC 板上，就像任何其他表面貼裝元件一樣。芯片天線使用多層陶瓷結(jié)構(gòu)來形成在目標(biāo)頻率下諧振的組件（圖 1）。它們體積小，很容易放置在 PC 板上，就像任何其他表面貼裝元件一樣。圖 1：如果沒有極小、低成本且易于應(yīng)用的基于陶瓷的芯片天線，許多便攜式無線設(shè)備將無法使用。顯示的是 Johanson Technology 2450AT18B100E，它以廣泛使用的 2.4 至 2.5 GHz 頻段為中心。（圖片來源：約翰遜科技）圖 1：如果沒有極小、低成本且易于應(yīng)用的基于陶瓷的芯片天線，許多便攜式無線設(shè)備將無法使用。顯示的是 Johanson Technology 2450AT18B100E，它以廣泛使用的 2.4 至 2.5 GHz 頻段為中心。（圖片來源：約翰遜科技）兩個(gè)例子說明了它們的特點(diǎn)。兩個(gè)例子說明了它們的特點(diǎn)。Johanson Technology Johanson Technology 2450AT18B100E2450AT18B100E是一款適用于 2.4 至 2.5 GHz 頻段的 1.6 x 3.2 毫米芯片天線，盡管尺寸很小，但無論方向如何，都具有幾乎全向的輻射圖（圖 2）。諸如此類的天線已廣泛并成功地用于便攜式和手持式無線設(shè)備中。雖然芯片天線本身很簡單，但設(shè)計(jì)人員必須將相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路與其標(biāo)準(zhǔn)的 50 Ω 阻抗相匹配。當(dāng)在分集架構(gòu)中使用多個(gè)芯片天線時(shí)，這可能會(huì)成為一個(gè)挑戰(zhàn)。是一款適用于 2.4 至 2.5 GHz 頻段的 1.6 x 3.2 毫米芯片天線，盡管尺寸很小，但無論方向如何，都具有幾乎全向的輻射圖（圖 2）。