你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

AN5129:适合2.4GHz无线信号的低成本PCB天线

[复制链接]
STMCU-管管 发布时间:2018-11-30 13:08
AN5129 应用笔记
6 x8 g, M' e5 F+ I, A) ]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
6 C! v  a9 v% o; Z& |# a. g6 g6 N/ o1 h* \- K* q

* B' A' Z3 O3 y% E. V$ x9 }引言
/ `0 |9 u' {+ V6 _& k. ^1 L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。
. r4 t  U# C6 g) K, E: V" B6 m- ?" b- e: Q

# b  m8 d2 J( F/ V: e  I6 `( Q1 概述
  z$ M5 H1 C% L4 x$ ?" z5 P* @. a本文档适用于基于ARM的STM32WB系列器件。
0 u% M! X& _& `- I$ S7 b9 M0 l$ C& L, t- x( T
2 坐标系& L/ ~9 x9 J- {2 M6 @# E' I
对于本文档,使用的是 图 1所示的球坐标系。) J9 E. T% E, F! T
TIM截图20181130112017.png
% v% O( Y6 w0 ?. y0 K
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”。$ \+ G4 `% j/ K: G' p) F+ A

: s/ K3 |. R& _' p0 B$ `: T' {3 布局规范6 ~( _, z% [6 w! e2 {) ?" v
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。. ]! g7 D. H: v' N4 f- q/ ]
# Q1 F0 w; `2 t2 J) D3 `" w
TIM截图20181130111700.png
7 \$ [# {. W0 n8 P# z- X
/ \; |8 `8 m% N( y7 W4 k" I/ M4 O3 t
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。
/ C; I( z. V5 y8 i* x6 u8 t1 b' l/ B* }4 a% y7 T/ S
/ ^" @) C8 \0 Z& g" O9 l* G. e) ?
图 3图示了PCB天线区域中基板的典型横截面
+ z& u6 k( x0 U, x
TIM截图20181130111544.png

7 [! a4 A  i' F  Z$ F
. k' ], y8 [. }; E$ \9 G( q) H

, b. D% J, x  I2 |! \( D# t* f# T" u9 J" p4 F
4 阻抗匹配
! R8 W: S' O7 s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。
+ {) F- V) E! Z! k! ^图4. 802.15.4部分和BLE PCB弯折天线 (比例约为4:1)
1 v& @1 g# @# Z0 }' i0 d
TIM截图20181130111850.png
# j: }. d" F7 i
# t* g* A. g- S4 N" P! A
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。9 c, y+ R. x, J  D0 @: n- Y% `' E" U8 O

6 `1 F, j8 S8 F. E/ K1 B+ g) a5 v图5. 阻抗匹配电路 - 直接射频连接
" [8 C. P9 p0 @! \
TIM截图20181130111859.png
  w* ^1 _8 o9 g4 K) f
, }7 y, o, t* {; U
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。
$ e6 l7 W, e: P+ W9 U$ P0 f# y
2 d: I7 P- T1 h  q- O

9 }5 t" }# t3 E! d/ x$ u! \3 k7 j$ O8 c! s+ u7 W4 \
$ _6 \7 E/ @4 W& a0 S3 m$ y/ I
................... F6 X  ^1 v/ |1 O4 N

  m  V' q0 o5 n# `" V& ?了解更多,请下载后阅读. l* r: C- z- s
2 Y+ d6 o1 y7 o) M  E" b
下载地址1>>       下载地址2>>           
6 ?1 i4 G7 K/ K3 f$ A
0 g0 y) a: I0 m5 K3 E. g! H3 d  ~- |; k3 o+ @
收藏 评论3 发布时间:2018-11-30 13:08

举报

3个回答
mzy2364 回答时间:2018-11-30 13:26:15
这个好,节省天线的成本
访客1989 回答时间:2018-11-30 16:26:37
感谢楼主大大的分享
STMCU-管管 回答时间:2018-11-30 16:39:17
访客1989 发表于 2018-11-30 16:26: X/ E1 \1 o: G& D7 s  O
感谢楼主大大的分享

: O% E- E+ m( a, k2 L7 [5 Z希望对你们有帮助哦~

所属标签

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版