Air8101/Air8101A系列是合宙主推的多媒体工业引擎,支持丰富的视频、音频、图形化显示等多媒体应用能力,支持LuatOS二次开发,可满足Wi-Fi/以太网/蓝牙等应用需求。

适用于AIoT领域的多种应用场景:如:唤醒词检测和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器、门锁、门铃等等。

今天我们主要以Air8101为例,特别分享Air8101天线设计相关内容。

1、- 天线区域说明 -   

Air8101工业引擎屏蔽盖上方有一个宽18mm、高6mm的区域,即下图红框范围内的区域,该区域就是工业引擎Wi-Fi板载天线的区域。

需要特别注意:
Wi-Fi板载天线的主体是黄色高亮的覆铜走线,这个区域的PCB所有层均做净空不覆铜处理。

2、- 板载天线性能测试 -  

使用Keysight E5071C矢量网络分析仪,基于Air8101开发板对Air8101工业引擎板载天线无源数据进行测试。

如下图示:

2.1NEW.png

2.2 NEW01.png

测试结果:

Air8101工业引擎在开发板上测试SWR(电压驻波比)小于1.6,匹配性能良好‌,完全可以满足日常使用。

3、 - 大板布局要点 -  

常见布局有以下三种:

3.1 天线在板外

幻灯片1.png

Air8101工业引擎18mm*6mm的天线区域全部放在大板PCB板框外;这种情况下,在打板上不需要做任何净空处理,设计最简单。

3.2 天线在大板边缘位置

幻灯片2.png

  • 位置1:
    放在大板拐角,但Air8101工业引擎天线距板边还有2mm 空间,净空区要求(6+2)mm*36mm;

  • 位置2:
    放在大板中间部位,但Air8101工业引擎天线外延距板边还有2mm 空间,净空区要求(6+2)mm*54mm;

  • 位置3:
    放在大板中间部位,但Air8101工业引擎天线外沿和板边一致,净空区要求 6mm*54mm; 

  • 位置4:
    放在大板拐角,但Air8101工业引擎天线外沿和板边一致,净空区要求 6mm*36mm。 

从位置1、2描述可以看出:

如果Air8101的布局必须要往板内缩一些,那缩进去的部分也需要将PCB所有层全部做净空,不走线、不放置器件、不覆铜处理。

3.3 天线在板外

幻灯片3.png

如果Air8101工业引擎必须放置在大板内部,则没法保证天线性能;请选择Air8101A工业引擎通过1代IPEX座搭配FPC或者外置天线使用。

4、 - 其他注意事项 -  

要保证天线性能,还有以下一些需要注意的地方:

1)同频段天线间距需≥1/4波长(如2.4GHz对应约 31mm),以增强天线之间的隔离度。

例如:
4G网络中的B40频段和Air8101的2.4G频段存在重叠。

以下表格列举了Air8101的几种Wi-Fi天线和4G天线组合使用时的注意事项:

04-Air8101天线组合设计25041203.png

2)天线需要远离功率器件、高频器件、数字信号线等容易干扰天线的器件,如功放、DCDC、CPU等;

3)如果产品的外壳有大量金属材质,并且离天线比较近,需要找天线厂进一步评估;

4)产品内如果有排线(例如:喇叭和MIC的音频线),电源线等,请避开模组天线区域,并对线组进行固定;

5)Air8101所有的GND PAD均要求良好的接地处理,就近打地孔接入主地;

6)板载天线净空区域内不走线,不放置器件,不覆铜。

Logo

智能硬件社区聚焦AI智能硬件技术生态,汇聚嵌入式AI、物联网硬件开发者,打造交流分享平台,同步全国赛事资讯、开展 OPC 核心人才招募,助力技术落地与开发者成长。

更多推荐