天線設(shè)計(jì)指南（中）

　　芯片天線

　　對于PCB尺寸非常小的利基應(yīng)用(例如藍(lán)牙收發(fā)器)，芯片天線不失為一種很好的辦法(圖20)。它們是現(xiàn)成的天線，占用的PCB空間最小，并且能夠提供較好的性能。但芯片天線增加了材料清單(BOM)，并需要裝配費(fèi)用。因?yàn)樗笥嗁徍脱b配外部組件。通常，芯片天線的價(jià)格約為10-50美分，具體價(jià)格取決于尺寸和性能。

　　圖20.芯片天線

　　使用芯片天線時(shí)，也應(yīng)考慮另一個(gè)關(guān)鍵因素：它受輻射接地面積的影響。所以，必須遵循廠家對接地面積的推薦。與PCB天線不同，芯片天線不能通過改變天線長度來調(diào)整。另外需要一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)才能調(diào)整該天線，因此會增加更多的材料清單。

　　賽普拉斯只推薦將芯片天線使用在要求PCB空間極小的特定應(yīng)用中，例如：Nano藍(lán)牙收發(fā)器。對于這樣的應(yīng)用，賽普拉斯建議使用具有約翰森技術(shù)的2450AT18B100E芯片天線，其尺寸為63milx126mil。而對于大部分應(yīng)用，則建議使用PCB天線，如MIFA或IFA。這些小外形(占用空間小)天線不但廉價(jià)，而且提供的性能非常卓越。圖21和圖22顯示的是具有約翰森技術(shù)的2450AT42B100E芯片天線布局指南。其尺寸為118milx196mil。更多有關(guān)這些天線的詳細(xì)指南，請參考它們相關(guān)的網(wǎng)址。

　　圖21.具有約翰森技術(shù)的2450AT42B100E芯片天線的布局指南

　　該布局也顯示了50Ω的饋電傳輸線以及與其相匹配的組件。饋電傳輸線的寬度取決于電路板的厚度。表4中指定了準(zhǔn)確的電路板厚度。

　　圖22.與產(chǎn)品網(wǎng)頁中相同的約翰森技術(shù)天線的布局指南。

　　芯片天線的性能是由接地層決定。一般來說，它們需要更多的接地面積和更大的空間。如上圖所示，對于2450AT42B100E的天線，最小的接地距離為0.8mm。該間距為2-3mm時(shí)，觀察到的s11會更加明顯。

　　芯片天線不一定是嚴(yán)格等向性的。輻射存在某些優(yōu)先的方向。根據(jù)Gnd間距和塑料配件，輻射最大的方向也不一樣。有關(guān)約翰森技術(shù)的芯片天線(2450AT42B100E)的常見輻射方向，請參見圖23。

　　圖23.芯片天線的輻射圖

　　賽普拉斯只推薦將芯片天線使用在要求PCB空間極小的特定應(yīng)用中，例如：Nano藍(lán)牙收發(fā)器或超小的模塊。對于這些應(yīng)用，賽普拉斯也建議使用含有約翰森技術(shù)的2450AT42B100E芯片天線，因?yàn)榕c2450AT18B100E相比，它的尺寸更大，射頻性能更好，并且需要較小的Gnd間距。介紹翰森技術(shù)天線的內(nèi)容僅供參考。更多有關(guān)2.4GHz芯片天線的信息，請向各供應(yīng)商索取，如Murata、Vishay等。

　　對于大部分應(yīng)用，建議使用PCB天線，如MIFA或IFA。這些外形小(占用空間小)的天線雖然廉價(jià)，但提供的性能非常卓越。

　　導(dǎo)線天線

　　導(dǎo)線天線是傳統(tǒng)的舊式天線，將一條鋁線或一根四分之一波長的回形針固定在PCB上面便構(gòu)成了這種天線，該鋁線或回形針按螺旋形狀安裝在PCB上，然后在距離PCB5-6mm的位置與該層并行。

　　不用再做介紹，由于它們作為3D天線裸露在空氣中，所以它們的射頻性能非常好。這種天線具有最好的信號范圍和最等向的輻射方向圖。導(dǎo)線天線的無線覆蓋范圍可超過100英尺。

　　對于要求小外形天線的BLE應(yīng)用，不建議使用這種天線，因?yàn)樗鼤加幂^大空間和垂直高度。但如果有足夠的空間，那么這種天線可實(shí)現(xiàn)最佳的射頻范圍、方向性以及輻射方向圖等性能。

　　圖24.導(dǎo)線天線布局

　　導(dǎo)線天線具有最佳的射頻性能。與其他天線相比，導(dǎo)線天線的天線增益和輻射性能是最好的。請參考圖25，了解導(dǎo)線天線的定性輻射方向圖。

　　圖25.導(dǎo)線天線的定性輻射方向圖

　　各種天線的比較

　　請參考表5，快速為您的應(yīng)用選擇合適的天線。

　　表5.MIFA、IFA、芯片和導(dǎo)線天線間的比較