Сравнение керамических антенн и антенн на печатных платах: преимущества, недостатки и варианты применения

I. Керамические антенны

Преимущества

‌•‌Ультракомпактный размер‌: Высокая диэлектрическая проницаемость (ε) керамических материалов обеспечивает значительную миниатюризацию при сохранении производительности, что идеально подходит для устройств с ограниченным пространством (например, Bluetooth-наушники, носимые устройства).

Высокая интеграционная способность‌:

‌‌•Монолитные керамические антенны‌: Однослойная керамическая структура с нанесенными на поверхность следами металла, упрощающая интеграцию.
‌‌•Многослойные керамические антенны‌: Использует технологию низкотемпературной совместно обожженной керамики (LTCC) для встраивания проводников в уложенные друг на друга слои, что еще больше уменьшает размер и позволяет создавать конструкции скрытых антенн.

‌•‌Повышенная помехоустойчивость‌: Уменьшение электромагнитного рассеяния благодаря высокой диэлектрической проницаемости, минимизация воздействия внешнего шума.
‌‌•Пригодность для высоких частот‌: Оптимизированы для высокочастотных диапазонов (например, 2,4 ГГц, 5 ГГц), что делает их идеальными для приложений Bluetooth, Wi-Fi и IoT.

Недостатки

‌‌•Узкая полоса пропускания‌: Ограниченная возможность охвата нескольких диапазонов частот, что сдерживает универсальность.
‌‌•Высокая сложность дизайна‌: Требует ранней интеграции в схему материнской платы, что оставляет мало возможностей для внесения изменений после проектирования.
‌‌•Более высокая стоимость‌: Индивидуально изготовленные керамические материалы и специализированные производственные процессы (например, LTCC) увеличивают стоимость производства по сравнению с антеннами на печатных платах.
1DF27~1

II. Антенны на печатных платах

Преимущества

‌•Бюджетный‌: Интегрируется непосредственно в печатную плату, что исключает дополнительные этапы сборки и снижает затраты на материалы/труд.
•‌Эффективность использования пространства‌: Совместная разработка с печатными платами (например, антеннами FPC, печатными перевернутыми F-антеннами) для минимизации занимаемой площади.
‌•Гибкость дизайна‌: Производительность можно оптимизировать путем настройки геометрии трассы (длины, ширины, извилистости) для определенных диапазонов частот (например, 2,4 ГГц).
•‌Механическая прочность‌: Отсутствие открытых компонентов снижает риск физического повреждения во время обращения или эксплуатации.

Недостатки

Более низкая эффективность‌: Более высокие вносимые потери и снижение эффективности излучения из-за потерь в подложке печатной платы и близости к шумным компонентам.
‌•Неоптимальные диаграммы направленности излучения‌: Сложность в достижении всенаправленного или равномерного покрытия излучения, что потенциально ограничивает дальность сигнала.
‌•Восприимчивость к помехам‌: Уязвим к электромагнитным помехам (ЭМП) от соседних цепей (например, линий электропередач, высокоскоростных сигналов).

 2256Б~1

III. Сравнение сценариев применения

Особенность

Керамические антенны

Антенны на печатных платах

Диапазон частот Высокочастотный (2,4 ГГц/5 ГГц) Высокочастотный (2,4 ГГц/5 ГГц)
Совместимость с частотами ниже ГГц Не подходит (требуется больший размер) Не подходит (то же ограничение)
Типичные варианты использования Миниатюрные устройства (например, носимые устройства, медицинские датчики) Компактные решения с учетом стоимости (например, модули Wi-Fi, потребительский Интернет вещей)
Расходы Высокая (зависит от материала/процесса) Низкий
Гибкость дизайна Низкий (требуется интеграция на раннем этапе) Высокая (возможна настройка после проектирования)

IV. Ключевые рекомендации

‌‌•Предпочитаю керамические антенныкогда:
Миниатюризация, высокочастотная производительность и устойчивость к электромагнитным помехам имеют решающее значение (например, компактные носимые устройства, высокоплотные узлы Интернета вещей).
‌‌•Предпочитают антенны на печатных платахкогда:
Приоритетными задачами являются снижение затрат, быстрое создание прототипов и умеренная производительность (например, массовое производство бытовой электроники).
‌‌•Для диапазонов ниже ГГц (например, 433 МГц, 868 МГц)‌:

Оба типа антенн непрактичны из-за ограничений по размеру, связанных с длиной волны. Рекомендуется использовать внешние антенны (например, спиральные или штыревые).

Компания Concept предлагает полный спектр пассивных микроволновых компонентов для военных, аэрокосмических, радиоэлектронных средств противодействия, спутниковой связи, транкинговой связи, антенн: делители мощности, направленные ответвители, фильтры, дуплексеры, а также компоненты с низким уровнем ПИМ до 50 ГГц, отличающиеся хорошим качеством и конкурентоспособными ценами.

 

Добро пожаловать на наш сайт:www.concept-mw.comили свяжитесь с нами по адресуsales@concept-mw.com

 


Время публикации: 29 апреля 2025 г.