隨著無(wú)線設(shè)計(jì)中消費(fèi)者對(duì)最新和最好的的無(wú)線技術(shù)的需求與日俱增, 對(duì)那些可以很容易地安裝在無(wú)線通信產(chǎn)品中的PCB天線的需求也變得越來(lái)越大。
天線是許多無(wú)線系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,印刷電路板(PCB)天線由于體積小,易于與其他高頻電路集成因而在行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
天線PCB的性能和一致性在很大程度上取決于其基礎(chǔ)電路層壓板的質(zhì)量,其尺寸非常大程度上取決于天線的目標(biāo)頻率和波長(zhǎng)。
無(wú)論是從個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS),物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用,再到汽車(chē)電子控制和安全系統(tǒng),這些系統(tǒng)對(duì)于無(wú)線應(yīng)用的需求毫無(wú)疑問(wèn)是非常旺盛的。
隨著工作頻率越來(lái)越高,從PCS應(yīng)用的2.4GHz頻段到汽車(chē)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的毫米波(mmWave)頻率,到處都需要天線。
這就是PCB天線施展拳腳的地方 - 設(shè)計(jì)人員經(jīng)常將它們作為實(shí)際解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的無(wú)線應(yīng)用。

選擇汽車(chē)天線 PCB 可以從以下三個(gè)主要方面考慮:
一、性能方面
高頻特性:
汽車(chē)天線PCB通常需要處理高頻信號(hào),因此 PCB 材料應(yīng)具有低介電常數(shù)和低損耗角正切,以減少信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減和失真。例如,羅杰斯(Rogers)等高頻率板材是不錯(cuò)的選擇,它們能在高頻下保持良好的信號(hào)傳輸性能。
關(guān)注 PCB 的阻抗控制。精確的阻抗控制對(duì)于確保信號(hào)的完整性至關(guān)重要,特別是在高頻應(yīng)用中。阻抗不匹配可能導(dǎo)致信號(hào)反射和衰減,影響天線的性能。
信號(hào)干擾抗性:
汽車(chē)內(nèi)部電子設(shè)備眾多,容易產(chǎn)生電磁干擾。選擇具有良好屏蔽性能的 PCB 材料或采用特殊的屏蔽設(shè)計(jì),如接地層、屏蔽罩等,可以減少外部干擾對(duì)天線信號(hào)的影響。
考慮 PCB 的布線設(shè)計(jì),避免信號(hào)線路與干擾源(如電源線、電機(jī)等)過(guò)于接近,以降低串?dāng)_的風(fēng)險(xiǎn)。
可靠性:
汽車(chē)在各種環(huán)境條件下運(yùn)行,PCB 必須能夠承受高溫、低溫、濕度、振動(dòng)等考驗(yàn)。選擇具有高耐熱性、耐濕性和機(jī)械強(qiáng)度的材料,確保 PCB 在惡劣環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。
檢查 PCB 的制造工藝和質(zhì)量控制,確保產(chǎn)品的一致性和可靠性。例如,采用高質(zhì)量的焊接工藝、嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等。
二、尺寸與安裝方面
空間限制:
汽車(chē)內(nèi)部空間有限,天線 PCB 的尺寸應(yīng)根據(jù)安裝位置和空間要求進(jìn)行選擇。在設(shè)計(jì)階段,要充分考慮汽車(chē)的結(jié)構(gòu)和布局,確保 PCB 能夠安裝在合適的位置,同時(shí)不影響其他部件的正常工作。

對(duì)于一些緊湊型汽車(chē)或特殊車(chē)型,可能需要定制尺寸較小的 PCB,或者采用柔性 PCB 以適應(yīng)復(fù)雜的安裝環(huán)境。
安裝方式:
汽車(chē)天線線路板的安裝方式,是通過(guò)螺絲固定、粘貼還是其他方式。不同的安裝方式對(duì) PCB 的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度有不同要求。例如,螺絲固定需要在 PCB 上預(yù)留安裝孔,而粘貼方式則要求 PCB 背面具有良好的粘性和耐熱性。
考慮安裝的便捷性和可維護(hù)性。如果需要在后期對(duì)天線進(jìn)行維修或更換,選擇易于拆卸和安裝的 PCB 設(shè)計(jì)將更加方便。
與其他部件的兼容性:
確保天線 PCB 與汽車(chē)的其他電子系統(tǒng)和部件兼容。例如,與車(chē)載收音機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、藍(lán)牙模塊等的接口匹配,以及與汽車(chē)的電源供應(yīng)和接地系統(tǒng)的連接兼容性。

在設(shè)計(jì) PCB 時(shí),要考慮與其他部件的電磁兼容性,避免相互干擾??梢酝ㄟ^(guò)合理的布局、屏蔽和濾波等措施來(lái)提高兼容性。
三、成本方面
材料成本:
不同的 PCB 材料價(jià)格差異較大。在選擇材料時(shí),要綜合考慮性能和成本。例如,雖然高性能的板材可能提供更好的信號(hào)傳輸性能,但價(jià)格也相對(duì)較高。根據(jù)汽車(chē)天線的具體要求和預(yù)算,選擇合適的材料可以在滿足性能需求的同時(shí)控制成本。
考慮 PCB 的層數(shù)和尺寸對(duì)成本的影響。一般來(lái)說(shuō),層數(shù)越多、尺寸越大的 PCB 成本越高。在設(shè)計(jì)階段,可以通過(guò)優(yōu)化布局、減少層數(shù)等方式降低成本。
制造成本:
不同的制造工藝和廠家的報(bào)價(jià)也會(huì)有所不同。選擇具有豐富經(jīng)驗(yàn)和良好口碑的 PCB 制造商,可以確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)獲得合理的價(jià)格。
考慮批量生產(chǎn)的成本效益。如果需要大量生產(chǎn)汽車(chē)天線 PCB,可以與制造商協(xié)商批量折扣,以降低單位成本。
后期維護(hù)成本:
考慮天線 PCB 的可靠性和可維護(hù)性對(duì)后期成本的影響。如果 PCB 容易出現(xiàn)故障或損壞,將增加維修和更換的成本。選擇質(zhì)量可靠、易于維護(hù)的 PCB 可以降低后期成本。
了解制造商的售后服務(wù)和技術(shù)支持情況。在使用過(guò)程中,如果出現(xiàn)問(wèn)題,能夠及時(shí)獲得制造商的支持和解決方案,可以減少因故障導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間和損失。

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