¿Las antenas de chip de RF requieren un plano superior / inferior para funcionar?

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He encontrado muchas antenas de chip de RF que en su hoja de datos proporcionan un diseño de PCB de referencia / prueba con resultados de RF. Estos PCB tienen una posición de montaje de antena y una línea de RF rodeada por un plano GND.

¿Estos planos GND son necesarios para que la antena funcione o simplemente informan sobre el diseño de la placa de prueba?

Lo pregunto porque mi tablero es más pequeño que 30 mm y el terreno superior se divide porque los componentes se montan, la mayoría del tablero de referencia tiene una longitud de 50 mm y un plano del suelo sólido.

Aquí hay algunos ejemplos de lo que digo: Enlacedelahojadedatos: enlace

    
pregunta Singee

3 respuestas

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¿Son necesarios estos planos GND para que funcione la antena o simplemente informan sobre el diseño de la placa de prueba?

Sí y no. En su ejemplo, su dispositivo de prueba muestra un conector (probablemente SMA), rodeado por un plano de tierra, y una línea de alimentación que conduce a la antena del chip, que está fuera del plano de tierra. Esto es asumiendo que el PCB es de doble cara, y probablemente 4 capas o más. Esta es una configuración de prueba "estándar", diseñada para maximizar el rendimiento. Un PCB ideal podría tener esta forma.

Lo que no importa es el conector y la ubicación de la línea de alimentación. Pero el cambio de la posición de la antena con respecto al plano de tierra y / o el cambio del tamaño / forma del plano de tierra afectarán el rendimiento.

Si es posible, usar un diseño similar a la ilustración probablemente dará resultados similares a los de ellos. Tenga en cuenta que si comienza a modificar algo, cambiará los resultados y terminará teniendo que realizar una compensación de impedancia que requiere un equipo de laboratorio muy costoso. Al cambiar la posición de, digamos, la antena en 1 mm podría hacer una diferencia significativa. Las dimensiones deben ser exactas para el uso de alta frecuencia (MHz y GHz).

No puedes operar bien sin un plano de tierra en absoluto. Las muchas vías unen ambas capas exteriores (tierra de una PCB de cuatro capas) para eliminar cualquier energía de RF acoplada que penetre en la PCB. Para un receptor, es posible hacer un plano de tierra de un solo lado, y para algunos circuitos esto está bien, incluso con un plano de tierra roto. Para un transmisor, no se muestran aún más vías, colocadas a menos de una décima parte de la longitud de onda de RF en el centro del cobre, para evitar que las corrientes inducidas creen voltajes de gradiente en el cobre mismo. No es un problema para un receptor, pero es una gran preocupación cuando se trata de señales de alta impedancia cerca de una antena transmisora.

    
respondido por el rdtsc
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El punto es que su línea de alimentación está etiquetada como 50Ω, que es una propiedad que solo puede lograr con una línea de PCB en combinación con un plano de tierra.

Por lo tanto, desde el punto de vista de la antena, el plano de tierra es probablemente insignificante (en realidad depende de la antena), es importante que todo lo que use para alimentar la antena tenga una impedancia equivalente.

Lo que muestra tu diagrama se conoce típicamente como guía de onda coplanar, por cierto.

    
respondido por el Marcus Müller
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No es obligatorio en todos los casos. En principio, debe haber una ruta de retorno para la corriente. En el caso de una estructura basada en microstrip, esta ruta de retorno es a través del plano de tierra debajo de la línea de alimentación y la antena de parche. Mientras que en el caso de una estructura coplanar (como la línea CPW), no se necesita un plano de tierra debajo de esa antena chip.

    
respondido por el Anil Pandey

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