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[讨论] 2.4G天线在PCB板上的设计参考

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发表于 2020-3-11 09:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 qwqwqw2088 于 2020-3-11 09:16 编辑

     2.4G PCB天线,如果不考虑成本及体积,可以选用其它天线,如贴片天线(小尺寸、中性能、中成本)或外置的鞭状天线(大尺寸、高性能、高成本),而 PCB 天线是最低成本、中等尺寸,只要设计得当又能获得足够性能的天线。

包括三种天线:

     超小型 PIFA 天线:用于 Nano Dongle 的 PCB 天线,由于 PCB 空间受限,最大增益会比其它几种天线小 6dB 左右,即工作距离会短一半。由此天线及 MCU 做成的完整板子大小为 11mm*18mm 左右。

     正常 PIFA 天线:用于 Normal Module 的 PCB 天线,所占 PCB 空间最大,最大增益可以达到 1.5dB,如 PCB 面积足够,建议用此天线。由此天线做成的 RF Module 板子大小为 15mm*18mm 左右。

正常 Wiggle 天线:用于 Normal Module 的 PCB 天线,所占 PCB 空间比第二种稍小,增益也稍差 1dB,可以用于对体积稍有要求的无线终端,如对于空间比较紧凑的无线鼠标等设备。由此天线做成的 RF Module 板子大小为 13mm*18mm 左右。

1、小尺寸 Nano Dongle 用PIFA天线设计

天线具体尺寸如下图(板材为两层 FR4,板厚 0.6mm):

其中天线线宽 A:0.15mm;B:0.25mm;C:0.4mm

image-20200311085219-1.png

2. 更大尺寸 Normal Module用PIFA 天线设计
该天线结构就是 Normal Module 完整 Layout 中的 PIFA 天线。

天线具体尺寸如下图(板材为两层 FR4,板厚 1.0mm),如果板子厚度和板子大小与此不一致(板厚和地面积大小影响性能),则 Layout 时需加长天线末端尺寸,如增加最后端 4.8m的长度,供调试天线用。

由此天线做成的 RF Module 板子大小为 15mm*18mm 左右。

 

3. 更大尺寸 Normal Module 用 Wiggle 天线设计

Wiggle天线比大PIFA 天线占用空间更小,应用更灵活,而性能亦差不多,广泛应用于无线键鼠产品当中。

天线具体尺寸如下图(板材为两层 FR4,板厚 1.0mm),如果板子厚度和板子大小与此不一致(板厚和地面积大小影响性能),则 Layout 时需加长天线末端尺寸,如增加最后端 2.7mm 的长度,供调试天线用。

由此天线做成的 RF Module 板子大小为 13mm*18mm 左右。

image-20200311085420-2.png

此帖出自无线连接论坛


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 楼主| 发表于 2020-3-11 09:16 | 显示全部楼层

下面是TI官方提供的一些2.4G天线设计的相关文档供参考:

1.小型2.4 GHz PCB天线

www.ti.com/.../swra117d.pdf

用于

  • CC25xx
  • CC24xx
  • CC2480
  • PCB antenna
  • USB dongle
  • 2.4 GHz
  • Inverted F Antenna

image-20200311090040-1.png image-20200311090101-2.png image-20200311090114-3.png image-20200311090149-4.png image-20200311090200-5.png image-20200311090329-6.png



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 楼主| 发表于 2020-3-11 09:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 qwqwqw2088 于 2020-3-11 09:12 编辑

2.紧凑型XtendTM,蓝牙®,802.11b / g WLAN
贴片天线

 

www.ti.com/.../swra092b.pdf

 

image-20200311090733-1.png image-20200311090814-2.png image-20200311090847-3.png



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 楼主| 发表于 2020-3-11 09:16 | 显示全部楼层

3.   2.4-GHz Inverted F Antenna

 

www.ti.com/.../swru120d.pdf

 

image-20200311091402-1.png image-20200311091442-2.png 参考文献CC2430DB参考设计



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 楼主| 发表于 2020-3-11 09:17 | 显示全部楼层


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纯净的硅(初级)

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发表于 2020-3-11 16:54 | 显示全部楼层

学习了



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一粒金砂(中级)

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发表于 2020-3-11 17:00 | 显示全部楼层

有没有一些针对不规则形状的参考?

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太不规则,需要根据具体板子自己综合考虑  详情 回复 发表于 2020-3-12 08:24


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 楼主| 发表于 2020-3-12 08:24 | 显示全部楼层
EricCheng 发表于 2020-3-11 17:00 有没有一些针对不规则形状的参考?

太不规则,需要根据具体板子自己综合考虑



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纯净的硅(高级)

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发表于 2020-3-23 16:52 | 显示全部楼层

果然是干货!有没有成本低一点的天线效果测试设备



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纯净的硅(初级)

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发表于 2020-3-26 13:38 | 显示全部楼层

谢谢,分享这么好的资料。



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