STMCU-管管
发布时间：2018-11-30 13:08
|
AN5129 应用笔记 # R" x* ^ ?8 H2 m 适合2.4GHz无线信号的低成本PCB天线： 适用于STM32WB系列的弯折天线设计4 T0 B5 I3 e% F' C6 v6 P8 z+ | 引言 此应用笔记专用于STM32WB系列微控制器。 使用PCB（印刷电路板）天线的主要原因之一是降低无线模块的总成本。通过精心设计和实 施，PCB印刷天线拥有与同样功能的SMD（表面贴装器件）陶瓷天线相似的性能。 一般而言，陶瓷SMD天线的封装尺寸小于PCB印刷天线的尺寸。对于PCB印刷天线解决方 案，PCB相对于天线所需空间的尺寸有所增加，这意味着无线模块更大，PCB成本也随之增 加。然而，PCB解决方案通常比SMD陶瓷天线更廉价。 STM32WB系列的演示和开发板根据本应用笔记实现PCB印刷天线。5 y/ K) p: Y' E- H , l8 f3 `( L7 t m) C 1 概述8 ?6 Q0 v% d" h* O 本文档适用于基于ARM的STM32WB系列器件。' r7 z: h% w& h# d% b& t7 _3 K 2 坐标系 对于本文档，使用的是 图 1所示的球坐标系。 
PCB模块垂直（X-Z平面）靠近坐标系原点。方位角从X轴到Y轴，倾斜角从Z轴到X-Y平 面。 有时，对于地理和导航系统，X轴称为“法线轴”，Y轴称为“东轴线”，Z轴称为“天 顶轴”。" t, b! E" G3 R: C7 G' c& \ ; O0 l& o+ x8 m$ `: [ 3 布局规范+ n0 U' J) H9 p5 T x, x2 O4 x PCB天线包括所用PCB物料的电气参数，这对布局要求非常严格。建议使用尽可能类似 图 2 所示的布局。9 U2 g- ~- F" R 
% l0 X0 N5 R9 F/ D: q' @, M PCB天线的电气参数和性能也是由所使用的基板决定，尤其是板芯厚度与介电常数。, j3 `3 v, w" e/ L9 R- j ) [4 a C7 E# U. b* B2 \( i 图 3图示了PCB天线区域中基板的典型横截面8 }0 C1 c0 o0 w, H 
" S! @: i, a, J 4 阻抗匹配5 y; g2 ]; f! k( h/ { 通过π拓扑的阻抗匹配电路，PCB弯折天线可调谐为所需的50 Ω阻抗。在 图 2中，阻抗匹 配区域用虚线标记。在正常条件下，该天线的阻抗与所需标称阻抗（50 Ω）非常接近。 为了检查此设计的性能，制造了一个天线样本（根据本文档中的规范）。 图 4显示了此天 线。 图4. 802.15.4部分和BLE PCB弯折天线 （比例约为4:1）* F. ?8 y' K5 c$ e0 M. r* U1 h1 q 
假设制造的样本天线具备所需的阻抗（不需要匹配阻抗），该阻抗匹配电路会被两个串联的 100 pF电容旁通，如 图 5所示。 1 ]6 |. y h5 U1 v, ?$ u6 w) {9 Z7 O 图5. 阻抗匹配电路 - 直接射频连接 
弯折天线的所有电气参数都需要在带通滤波器（BPF）连接时测量，该滤波器的频率覆盖范 围为2.4 GHz到2.5 GHz。! v7 i: Z# X. L2 u' W 6 t* n0 T, L* S7 g' R$ ? e1 g ]9 h/ E( f' D5 T' e 4 M/ [# T7 c. N; P ..................5 W1 x: g" I/ k / Z7 e# b' t7 W9 v J! z" @1 }" P 了解更多，请下载后阅读7 p- q: H$ Y \' S: J H" a ! G) j3 ~, g4 C& [* L4 n% X) d. T 下载地址1>> 下载地址2>> : \) a! n" a* q |
微信公众号
手机版
希望对你们有帮助哦~