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一文看懂FPC天线的规划技巧，FPC天线或成芯片天线的代替品

文章来源：作者：张胜查看手机网址

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人气：873发布日期：2023-03-18 09:23【大中小】

最小的天线或许不是规划的最佳解决方案。FPC天线能够作为某些规划的有用代替方案。本文探讨了柔性印刷电路（FPC）天线的规划和集成意义。FPC是芯片天线的一种代替方案，关于特定的嵌入式规划来说是一个风趣的挑选。
FPC天线很薄，一般只要0.15毫米，有一个可剥离的条带和一个粘合区，能够以各种装备将其固定在小型电子设备内（图1）。它们与一条电缆和一个连接器一同供给，用于将其固定在制造商的电子产品的底部掩盖物或外壳上。一个FPC很轻，大概不到0.5克。

一文看懂FPC天线的设计技巧，FPC天线或成芯片天线的替代品
1.图中是带电缆和I-PEX接头的FPC天线。
优势：无地面问题
FPC与外表贴装器材（SMD）芯片天线的作业原理不同。SMD天线是运用安装的地平面进行辐射的，它的作业原理是往复。偶极子天线运用两个辐射器，每个辐射器的长度与天线运用频率的波长有关。嵌入式天线在其质量范围内有一个散热器，它们运用PCB上的一个区域作为它们的对位面，一般被称为地平面。
关于SMD天线，地平面的长度与天线的波长直接相关。在规划中必须供给正确的地平面长度，以便天线能够以杰出的功率运转。
FPC天线在这一点上是不同的--它们不需要一个地平面来辐射。因而，它们允许规划师在规划中更自由地组织电路中的元件。
但是，重要的是要记住，同轴电缆成为天线的一部分。因而，在规划电缆的路由时应留意使这部分天线远离其他或许发生噪音和干扰的元件。
放置
因为地平面不是FPC天线的规划考虑要素，所以主机PCB的尺度不像SMD或芯片天线那样是一个要素。但是，FPC天线的放置仍然需要遵从一些根本规则，因为大多数天线对环境很灵敏。
天线将向六个空间方向辐射（图2）。理想情况下，其间至少有三到五个方向应该没有障碍物，这将使天线能够有效地作业。关于辐射路径上有障碍物的其他方向，仍然应该有一个最小的间隙，这将在天线制造商的数据表中定义。

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2.咱们的集成示例显现了天线放置的四个空间方向都没有障碍物。
设备的塑料外壳不会起到障碍物的作用，除非制造外壳的材料是玻璃填充的，或许现已涂上了金属漆。靠近FPC天线的金属物体和部件，如数据线和印刷电路板(PCB)，一般是阻挠信号的罪魁祸首。
FPC的方向
器材的形状将决议FPC相关于主机PCB的理想方向。天线相关于PCB的位置将取决于地线的挨近程度（图3）。

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3.该图描绘了FPC在主机PCB上的三种常见装备。
无论挑选哪种方案，间隔(d)都成为规划中的一个要害尺度。这将在天线制造商的数据表中指定。
器材集成示例
图4显现了一个FPC天线的集成实例。该器材的首要部件都在一个外箱内。FPC现已粘附在器材的塑料外壳内侧，电缆沿PCB布线，这样就不会干扰任何其他组件。在这种情况下，FPC被放置在相关于PCB的同一平面上。因为该器材的超薄规划，这是天线的最佳位置。

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4.这里，FPC被集成在一个狭隘的设备中。
天线的I-PEX电缆将其连接到规划中。产品内的一切传输线的特性阻抗规划为50Ω，并应尽或许地坚持较短。射频体系的一切其他部分，如收发器和功率放大器，也应规划成具有50Ω的阻抗。
咱们主张运用商业射频规划包来创立传输线布局，一起考虑到PCB厚度、铜厚度和介电常数。该程序将计算出传输线的引荐宽度，以及天线馈线两边参考地平面之间的恰当空间，以坚持50-Ω的体系阻抗。
FPC天线是否适合您的规划？
关于小型PCB来说，SMD天线或许是最显着的挑选，但FPC天线被广泛用于空间不足的使用中。
现成的FPC天线并不引荐用于最小的器材，但有许多使用中FPC能够很好地作业。关于那些地平面长度和空间受到限制的规划，它们是一个特别有用的挑选。
请记住，FPC与取放机不兼容。但是，它们是小批量制造的一个很好的挑选，在这种情况下，器材是由手工拼装的。