2.4GHzSiP天線(xiàn)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?；谔炀€(xiàn)應用板進(jìn)行調諧以獲得高穩定性,在天線(xiàn)附近沒(méi)有外殼材料,當射頻模塊放置在客戶(hù)應用板上時(shí),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(zhì)塑料制成的外殼中,與優(yōu)化天線(xiàn)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(xiàn)的影響是選擇晶振的重要因素.
2.4GHzSiP無(wú)線(xiàn)模塊通常在評估板上運行良好,但當放入應用程序設計時(shí),范圍很差,盡管天線(xiàn)很復雜并且從不理想,但通?？梢酝ㄟ^(guò)嚴格遵循相關(guān)用戶(hù)手冊中規定的指導原則來(lái)避免重大問(wèn)題,設計中的眾多不同變量仍然會(huì )導致性能的顯著(zhù)下降,通常,提高振蕩器性能的唯一方法是修改整個(gè)設計,從而延遲產(chǎn)品上市時(shí)間表,當使用具有與實(shí)際最終應用設計匹配的天線(xiàn)的SoC時(shí),經(jīng)驗豐富的設計師可以滿(mǎn)足所需的性能和成本目標,吉他弦的頻率可以通過(guò)增加拉力來(lái)調節,類(lèi)似地,天線(xiàn)的諧振頻率取決于其尺寸和電磁特性,但也可以通過(guò)添加合適的元件來(lái)調諧.

天線(xiàn)回波損耗(也稱(chēng)為S11)是衡量發(fā)射機將多少RF功率傳輸到天線(xiàn)而不是在所需頻率范圍內反射回來(lái)的量度,由于天線(xiàn)不匹配而反射的功率越大,天線(xiàn)輻射的功率越少,天線(xiàn)永遠不會(huì )完美匹配,但通?？梢葬槍μ炀€(xiàn)諧振頻率下的最小損耗進(jìn)行優(yōu)化石英晶振,當天線(xiàn)的諧振頻率偏離期望的應用頻率時(shí),應用頻率處的回波損耗將隨著(zhù)通入天線(xiàn)的功率減少而惡化,這減小了范圍,所有天線(xiàn)都具有以諧振頻率為中心的有限頻率范圍,隨著(zhù)帶寬的增加,天線(xiàn)尺寸變得不那么重要,天線(xiàn)對諧振頻率偏移引起的失諧變得不那么敏感.
真實(shí)的天線(xiàn)由于電磁場(chǎng)的復雜分布而諧振,其中靠近天線(xiàn)的所有物都對場(chǎng)產(chǎn)生影響并且將對總操作產(chǎn)生一些影響,物體離天線(xiàn)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(huì )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?？拷炀€(xiàn)的塑料也可以通過(guò)改變天線(xiàn)諧振頻率產(chǎn)生顯著(zhù)的效果,這導致低回波損耗和無(wú)線(xiàn)電鏈路范圍的相應減小.
當使用具有與實(shí)際最終應用設計匹配的天線(xiàn)的SoC時(shí),經(jīng)驗豐富的設計師可以滿(mǎn)足所需的性能和成本目標,天線(xiàn)性能和SoCRF布局的優(yōu)化需要了解RF設計規則和相當昂貴的設備,隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)晶振應用和設備數量的增加,所需的監管認證可能變得過(guò)于昂貴和耗時(shí),當產(chǎn)品組合增加到數十甚至數百個(gè)設備時(shí),尤其如此,每個(gè)設備都需要單獨的認證相關(guān)產(chǎn)品管理,越來(lái)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(xiàn)模塊,尤其是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設計.

在RF模塊中,天線(xiàn)匹配的艱巨任務(wù)已經(jīng)完成,在大多數情況下不需要特定于應用的調諧,然而,有時(shí)最終產(chǎn)品設計不能避免將附接螺釘,LCD或電池放置在靠近天線(xiàn)的位置,這導致天線(xiàn)諧振頻率和整體性能的顯著(zhù)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(xiàn)頂部的影響示例如下圖所示,天線(xiàn)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(guān)于溫補晶振補償的問(wèn)題在于,對于典型的2.4GHzSiP模塊,匹配組件在模塊內部進(jìn)行調整是不切實(shí)際的.
任何材料的接近度總是會(huì )對天線(xiàn)的諧振頻率產(chǎn)生一些影響,而石英振蕩器的效果強度取決于所使用的實(shí)際天線(xiàn)模型,振蕩器可以最大限度地減少天線(xiàn)所需的總尺寸,同時(shí)仍然使天線(xiàn)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(shí)現高性能,可節省不少的空間和成本,但其內置天線(xiàn)在實(shí)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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