4G天线在PCB板上的设计

主要讨论的是2.4GPCB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NanoDongle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NormalModule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RFModule板子大小为15mm*18mm左右。正常Wiggle天线：用于NormalModule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RFModule板子大小为13mm*18mm左右。1、小尺寸NanoDongle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

- 11+0mm 0.8mm丁07mm 0.3吧j于0.6mm .5.000LagM吊g2tSOOdlB/Ritf。=。口0日口|il二+工丁为看仃江an电■干；»69占”那2irSOD^OOGHz-IQ,1^6dd32^?S62ClUGHZ-1B.11Q时白——之・三/5.000LagM吊g2tSOOdlB/Ritf。=。口0日口|il二+工丁为看仃江an电■干；»69占”那2irSOD^OOGHz-IQ,1^6dd32^?S62ClUGHZ-1B.11Q时白——之・三/33出口。GMi11.&小心9召0匚GH2上心序金。白GHZ•7#32^0,2D和3D增益如下，该天线最大增益只有-5dB左右:NameBwtaAngW3flml-i.OOOG-4.0000-5.OS89m217&000QNameBwtaAngW3flml-i.OOOG-4.0000-5.OS89m217&000Qaekgg-503B1m360.0CQD6Q.CI0W4gl-120120-180Curveliife■日里保皿砌SetupiS^eepiPtii=Xhtog'■dB(GaET©tn4SetwptSw&piRii=^0deg-dB(GainTatal)।-i1,67875+603-5.53656+000-6,1991e+0@S-6,e592e+0@G-7.51946+000-3.1795e+00S—3.8?口7e+电白白-9.H99St+00B| ।-1,61666+091T,082日尹白01-it1^80£+691-1.2iH6e+601-1.28Sle+0ai~L34616+601-1,H121e+001I-1.5441t+601NanoDonglePIFA天线甯益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RFModule板子大小为15mm*18mm左右。NormalModulePIFA5s天线性能S11如下，工作频段覆盖整个2.4GISM频段，可以看到天线工作带宽比Nano更大：■jz.FmaT2D和3D增益如下，该天线最大增益比Nano大6dB左右，达到1.5dBCuiwlnfc-6.79M4e*000-M.2110e*000-S由qgtf《武心4寸加早SttuplSwnplMOBOOOQB&SgTiiviaAnymlOtXKO■浦翔aIKLOOHftd苴口的曲iSt283.更大尺寸NormalModule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。天线性能S11如下，工作频段覆盖整个2.4GISM频段:2D和3D增益如下，该天线最大增益比NormalPIFA稍小1dB左右:-180dB(GalnTotal)7.15668-001-2.9M39e-001-1.30MHe*000-2.3145e@0-3.3246e*000-M.3346e*0G0-S.3HH7e*000-6.35478060-7.3648e*000-8.3748e*000-9