Bir çip anten nasıl çalışır?

Yonga antenlerini, balanslı ve balansız, PCB yerleşimi ile ilgili hususlar, vb. Kullanmanın birçok yolu vardır, ancak çip antenlerin temel düzeyde nasıl çalıştığı ve nasıl üretildiği konusunda herhangi bir bilgi bulamadım.

Herhangi biri herhangi bir fikir verebilir veya daha fazla bilgiye bağlantı verebilir mi?

antenna pcb-antenna

— Daniel Schuler
kaynak

Tek bir kesin cevap veremem, çünkü çeşitli bilgi kaynakları DRA veya çeşitli yonga tasarımlarını tanımlar. İyi bir cevap, birkaç büyük tasarım şemasını kapsamalıdır.

— Sparky256

Chip antenler, benim bildiğim kadarıyla, iç ve / veya yüzey RF iletkenleri ile sinterlenmiş seramiktir. Nasıl çalıştıkları çok güzel bir soru. Kesinlikle çok sayıda CAD tasarımları analiz etmeye gidiyor ...

— user2943160

İlişkili, ancak soruyu yanıtlamıyor: ham.stackexchange.com/questions/1700/…

— user2943160

Taiyo Yuden'den

— Peter Smith

Daha karmaşık, yüzeye monte anten tasarımlarında biraz ilgili bir bileşen: molex.com/molex/products/datasheet.jsp?part=active/…

— user2943160

Yanıtlar:

Yaygın olarak çip olarak adlandırılan dielektrik rezonatör antenleri , belirli bir frekansta bir elektrik alanı sabit dalgası oluşturarak çalışır. Teknik olarak, iletken yüzeyler arasındaki boşluğun seramik çekirdek tarafından doldurulduğu bir boşluk rezonatörüdür . Gerçek salınım modu, antenin geometrisi ile tanımlanacaktır. En basit durumda, geometri ile mesafeli iki paralel plaka olacaktır (dielektrik dielektrik sabitidir), bir tam dik dalga karşılamak için: $\dfrac{\lambda} {\sqrt{\epsilon}}$ $\epsilon$

Bu tür rezonatörler klasik dipol antenlerine benzer özelliklere sahiptir. Tipik bir yonga anteninin (sağdaki, kaynak ) radyasyon modeli, bir dipolün (soldaki, kaynak ) modeliyle hemen hemen aynıdır :

(her iki anten de dikey olarak yönlendirilmiştir ve radyasyon paterni bölümleri de vardır)

Aradaki fark, metal yapı yerine, çip antenindeki durgun dalganın, yüksek geçirgenlik sabiti olan bir dielektrik çipin içinde yaratılmasıdır. Bu iki ana avantaj sağlar:

yüksek geçirgenlik aynı dalga boyunda antenin boyutunu azaltır
metal yapılar, frekans arttıkça daha da kaybedilir, dielektrik rezonatörler bu kayıplardan zarar görmez

Bu özelliklerden dolayı, çip antenler genellikle GPS veya 2,4 GHz radyolar gibi mobil ve yüksek frekanslı uygulamalarda kullanılır.

Daha fazla okumak için, 3 farklı talaş anteni dahil olmak üzere birçok farklı PCB anten tasarımını ele alan bu TI uygulama notunu tavsiye ederim :

— Dmitry Grigoryev
kaynak

PCB antenleri oldukça belirgin bir yapıya sahip olsa da, çip antenlerin üretimine ve fiziksel yapılarına pek değinmediniz. Lütfen soruyu tamamen cevaplamak için de bunu örtünüz.

— user2943160

Ne yazık ki, bu tür bilgilerin açık kaynaklarda mevcut olacağını düşünmüyorum ve Vishay için çalışmıyorum. Yonga antenleri temel olarak seramik kapasitörlerdir, ancak bileşik kompozisyon ve işlem detaylarının ticari sır olarak görülmesi muhtemeldir.

— Dmitry Grigoryev

Lütfen cevabınızdaki “temelde seramik kapasitörleri” belirtiniz? Elbette kullanılan tam dielektrik (ler) ve imalat işlemleri ticari sırlardır, ancak kavramların bir yerlerde referansları olması gerekir.

— user2943160

Bu cevap hala çip antenlerinin üretimini ele almıyor.

— user2943160

Ödül, çünkü bu soru başka hiçbir cevabı almadı (benimki hariç, bugün) ve ödül için iki saat kaldı.

— user2943160 0

Talaş antenlerinin üretimini ve yapısını tartışmak için, ilk önce belirgin metalizasyon modellerine sahip bazı anten görüntülerini göz önünde bulundurun:

AM11DP-ST01 * Mitsubishi Materials'tan :

Bir var bütün çizgi geniş veya dar bir uygulama işlemi için görünür dış metalleştirme bu antenlerin. En küçük, AM03DG-ST01 , yaklaşık 3,2 mm uzunluğa kadar iner.

Bu antenlerin çekirdeği, anten ürün hattının pazarlama bulanıklığında açıklanan özel bir seramik bileşiğidir :

Sıva üstü dielektrik yonga antenleri, yüksek frekanslı uygulamalar için seramik malzeme ve proses teknolojilerindeki uzun tecrübemizi son teknoloji RF tasarım teknolojileriyle uyumlu hale getirmenin bir sonucudur.

Bununla birlikte, bu antenlerin sert seramik tabanlardan yapılması gerekmez. Örneğin , birincil yapısal / dielektrik malzeme olarak "LCP-LDS, Vectra E840ILDS ,% 40 mineral dolgulu LDS dereceli" Molex 47948-0001 :

Burada, antenin metalizasyonu, Lazerle Doğrudan Yapılandırma olarak bilinen bir işlemde mineral dolgulu polimere eklenir. Bu işlemde (PDF sunumunu indirir) , hassas kalıplı geometriler enjeksiyonla kalıplanmış malzemenin bir lazerle işaretlenmesi ve ardından iletken malzemelerin işaretli alanlara bağlanmasıyla tanımlanır. Bu iletken malzeme, anten yapısı için komple metalizasyon oluşturmak üzere bakır / nikel / altın elektriksiz kaplamasına izin verir. İlave olarak, bu anten tasarlanmış olup zemin düzlemi boşluk gerektirir karşılıklı yan PCB bir iç yer düzlemine göre korumalı ile bu bileşenlerle monte edilmesine olanak tanır.

Seramik yonga antenleri olarak kolayca tanınabilen gizemli malzeme yongaları konusunda , ticari tasarımların yayınlanan iç metalik yapıların tasarımına sahip olması muhtemel değildir. Bu seramik parçalarını görmek için, birinin sinterlemeden önce malzemenin içine yerleştirilmiş olan hassas metal filmlerin tasarımını yayınlaması gerekir. Bunun için yer: araştırma dergileri.

Çift bantlı 900MHz ve 2100MHz işlemi için bilinen bir dikdörtgen prizma tasarımından başlayarak :

Bir seramik taşıyıcı içinde metalizasyon kullanan UMTS (1920-2170MHz) işlemi için böyle bir başka tasarım :

Ayrıca, çift bantlı 2.4GHz ve 5GHz WiFi uygulamaları için yüzey metalleşmesine sahip silindirik seramik tasarım da bulunmaktadır:

2.4GHz ISM işlemi için bir dikdörtgen seramik dielektrik prizma üzerinde yüzey biriktirmesine dayanan son bir yüzey metalizasyon tasarımı :

Kullanılan çok çeşitli iç ve dış metalik paternler göz önüne alındığında, minyatür antenler için kullanıma hazır seçeneklerin herhangi bir baskın tasarımı kullanmadığı kesindir. Yüksek dökme malzemelerin (5-50) kullanılması, serbest alanda ilgilenilen frekansın dalga boyundan önemli ölçüde daha küçük olan dielektrik rezonatör antenlerinin oluşturulmasına izin verir ( , ; , ). $\epsilon_r$ $f = 300MHz$ $\lambda = 100 cm$ $f = 5GHz$ $\lambda = 6 cm$

— user2943160
kaynak