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[讨论] 蓝牙模块常见天线之“锵锵三人行”

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[LV.5]常住居民I

发表于 2018-1-9 13:58:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
近年来,消费类电子产品日益普及,无线产品的技术与市场得到进一步提高,而天线作为无线产品中不可或缺的关键器件,也得到进一步改进与完善。在蓝牙产品中,天线与蓝牙模块的关系是共生共辅的,是一个除了系统芯片作为核心外,天线是另一个具备影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。

先简要说明一下什么是天线?用金属导线、金属面或其他介质材料构成一定形状,架设在一定空间,将从发射机馈给的射频电能转换为向空间辐射的电磁波能,或者把空间传播的电磁波能转化为射频电能并输送到接收机的装置。天线的作用:是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。

比如,拿目前市面上蓝牙模块常见的三种天线:陶瓷天线、PCB天线和IPEX外接天线来对比一下。

陶瓷天线是一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶瓷天线又分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。而多层天线烧制采用低温共烧的方式讲多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结,所以天线的金属导体可以根据设计需要印在每一层陶瓷介质层上,如此一来可以有效缩小天线尺寸,并能达到隐藏天线目的。由于陶瓷本身介电常数比pcb电路板的要高,所以使用陶瓷天线能有效缩小天线尺寸。

‍PCB天线是指无线接收和发射用的PCB上的部分。发射时,它把发射机的高频电流转换为空间电磁波;接收时,它又把从空间获取的电磁波变换成高频电流输入接收机。它的优点是:空间占用较少,成本低廉,不需单独组装天线,不易触碰损坏,整机组装方便,但有代价---牺牲性能。缺点是:单个天线场型很难做到圆整,插损高,效率相对低下,容易遭到主板上的干扰。

IPEX天线是一种作为射频电路和天线的接口,被广泛应用于无线局域网(WLAN)相关产品单板上。它的优点是:场型能控制更好,插损低,信号的方向指向性好,效率高,抗干扰能力强,能减少受到主板上的干扰,而且不用太多的调试匹配,作为终端制造者,只需要外面接一个IPEX的天线即可;当然也有弊端:成本叫高,组装起来比较麻烦。
(文字整理自网络)

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