硬件电路设计之“RF天线设计”

本文主要介绍射频天线的原理图及PCB设计。

随着GPS、4G、WiFi、BT等等无线系统的应用越来越广,天线的设计也会越来越多,天线是无线系统中的关键组件,它负责发送和接收电磁辐射。

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理想情况下,传输线的阻抗为50Ω,从传输线的50Ω参考点看芯片端的阻抗必须是50Ω,看天线端的阻抗也必须是50Ω。这样才能保证发送端的能量完全通过天线辐射出去,不会在传输线中产生损耗(或者天线接收到的能量能无损的传输给芯片)。但是实际情况由于板材的介电常数、布线线宽、铜箔厚度等因素的影响,未必能保证芯片端到天线端的传输线阻抗为50欧姆,所以通常会在中间预留T型或者π型网络,以便对传输线阻抗进行调试匹配。

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上图中对地的两个电容的作用并不是滤波,而是为了阻抗匹配,保证天线与接收端模块的阻抗一致,大概在50Ω左右!电容是有阻抗的,在RF里面可以加上电感电容调试该传输线的阻抗!此三个位置不一定焊接什么器件呢(可以是电阻、电容或者电感),主要目的就是保证传输线的阻抗是50Ω。

π型匹配除了要选择合适的电感、电容值之外,PCB Layout的设计对性能的影响也是非常关键的。PCB设计时,除了保证从芯片到天线之间的这段传输线的阻抗匹配之外,π型匹配电路的布局布线也是非常重要的。π型网络器件的布局要尽量的靠近,走线时不要出现stub,两侧的接地过孔也不要超出掏空区域。

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文章转载自: 硬件助手