2.4GHzSiP天線模塊穩健性取決于振蕩器
在射頻模塊中,石英晶體振蕩器通常基于天線應用板進行調諧以獲得高穩定性,在天線附近沒有外殼材料,當射頻模塊放置在客戶應用板上時,尺寸,形狀和材料特性,以及可能還有電路板的厚度,此外,電路板通常放置在由某種材質塑料制成的外殼中,與優化天線的代表性應用板相比,振蕩器的表現力體現不一樣的Q值,各種物體和材料的接近對天線的影響是選擇晶振的重要因素.
2.4GHzSiP無線模塊通常在評估板上運行良好,但當放入應用程序設計時,范圍很差,盡管天線很復雜并且從不理想,但通?？梢酝ㄟ^嚴格遵循相關用戶手冊中規定的指導原則來避免重大問題,設計中的眾多不同變量仍然會導致性能的顯著下降,通常,提高振蕩器性能的唯一方法是修改整個設計,從而延遲產品上市時間表,當使用具有與實際最終應用設計匹配的天線的SoC時,經驗豐富的設計師可以滿足所需的性能和成本目標,吉他弦的頻率可以通過增加拉力來調節,類似地,天線的諧振頻率取決于其尺寸和電磁特性,但也可以通過添加合適的元件來調諧.

天線回波損耗(也稱為S11)是衡量發射機將多少RF功率傳輸到天線而不是在所需頻率范圍內反射回來的量度,由于天線不匹配而反射的功率越大,天線輻射的功率越少,天線永遠不會完美匹配,但通?？梢葬槍μ炀€諧振頻率下的最小損耗進行優化石英晶振,當天線的諧振頻率偏離期望的應用頻率時,應用頻率處的回波損耗將隨著通入天線的功率減少而惡化,這減小了范圍,所有天線都具有以諧振頻率為中心的有限頻率范圍,隨著帶寬的增加,天線尺寸變得不那么重要,天線對諧振頻率偏移引起的失諧變得不那么敏感.
真實的天線由于電磁場的復雜分布而諧振,其中靠近天線的所有物都對場產生影響并且將對總操作產生一些影響,物體離天線越近,壓電石英晶體的效果就越大,而不同材料的效果幅度也會變化,金屬等導電物體具有非常強的效果,而塑料具有相當弱的效果,然而,即使放置在非常靠近天線的塑料也可以通過改變天線諧振頻率產生顯著的效果,這導致低回波損耗和無線電鏈路范圍的相應減小.
當使用具有與實際最終應用設計匹配的天線的SoC時,經驗豐富的設計師可以滿足所需的性能和成本目標,天線性能和SoCRF布局的優化需要了解RF設計規則和相當昂貴的設備,隨著無線晶振應用和設備數量的增加,所需的監管認證可能變得過于昂貴和耗時,當產品組合增加到數十甚至數百個設備時,尤其如此,每個設備都需要單獨的認證相關產品管理,越來越受歡迎的解決方案是利用現成的,預先認證的,即用型2.4GHzSiP天線模塊,尤其是物聯網相關設計.

在RF模塊中,天線匹配的艱巨任務已經完成,在大多數情況下不需要特定于應用的調諧,然而,有時最終產品設計不能避免將附接螺釘,LCD或電池放置在靠近天線的位置,這導致天線諧振頻率和整體性能的顯著變化,模塊本身不能輕易修改以補償失諧,塑料材料放置在單極型芯片天線頂部的影響示例如下圖所示,天線頂部的塑料材料明顯地改變了諧振頻率并將其移出目標頻率范圍,關于溫補晶振補償的問題在于,對于典型的2.4GHzSiP模塊,匹配組件在模塊內部進行調整是不切實際的.
任何材料的接近度總是會對天線的諧振頻率產生一些影響,而石英振蕩器的效果強度取決于所使用的實際天線模型,振蕩器可以最大限度地減少天線所需的總尺寸,同時仍然使天線對附近物體的影響特別不敏感,即使高溫度物體接觸模塊也可以實現高性能,可節省不少的空間和成本,但其內置天線在實際應用中容易失諧,正確的設計可以在一定程度上幫助減少不利影響.

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