PCB-Abstand / Sperrbereich um die Funkantenne

Angenommen, eine PCB-Antenne oder Chip-Antenne ist in ein Board-Design mit einem drahtlosen IC integriert, z. B. ein ZigBee- oder Bluetooth-Modul.

Welche Richtlinien bezüglich des Freiraums / der Sperrfläche auf der Leiterplatte sollten rund um die Anteanna festgelegt werden, um ein effektives Senden und Empfangen zu gewährleisten?

Beispiel : In der folgenden Abbildung einer Leiterplatte (aus Google-Bildern gezogen) befindet sich ein USB-Anschluss in der Nähe der Leiterplattenantenne:

Ich nehme an, da HF-Design ein sehr wichtiges Feld ist, muss es diesbezüglich sowohl theoretische als auch praktische Faustregeln geben (ich verstehe, dass es viele fallbasierte Faktoren gibt, die eine Rolle spielen, daher ist diese Frage nur zu klären für einige generische hilfreiche Vorschläge).

Im Speziellen:

1. Wie weit sollte die Freigabe eingehalten werden? Ist es z. B. wichtig, mehr als 10 mm Freiraum horizontal von jedem Ende der Antenne abzuhalten?

2. In welchen axialen / winkeligen Richtungen ist das Spiel am wichtigsten? Ich nehme beispielsweise an, dass die Fresnel-Zone hier eine Rolle spielt. Gibt es also einen Kegel oder einen bestimmten maximalen Winkel, innerhalb dessen der Abstand am relevantesten ist?

3. Welche der folgenden Punkte sind am kritischsten, um im Sperrbereich "draußen zu bleiben"?

   • große metallische Gegenstände wie Header-Pins oder USB-Anschlüsse usw.
   • gemahlenes Kupfer gießen
   • jegliche Kupferspuren
   • Alles das oben Genannte?

1) So viel wie möglich. Wenn möglich, sollte sich so viel mm wie möglich nichts neben dem Gerät befinden

2) Dies hängt von der verwendeten Antenne und ihrem Strahlungsmuster ab (wo sich die Keulen befinden). Sie möchten diese Lappen so wenig wie möglich stören

3) Jegliches Metall sollte ferngehalten werden. Kupferspuren können die Situation verschlimmern, da sie Geräusche verursachen und die FCC-Zertifizierung nicht bestehen.

Die Realität in den Antworten ist dies. Geben Sie so viel Freiraum wie möglich und befolgen Sie vor allem die Herstellerregeln. Wenn ein bestimmtes Produkt nur 5 mm Spielraum bietet, ist es das, was es ist. Es wird das Strahlungsmuster beeinflussen, aber wie viel ist schwer zu sagen, wenn keine komplexen Simulationen oder eine anaechoische Kammer verwendet werden.

Schauen Sie sich als Referenz die kleinen USB-Transceiver an, die mit Wireless Mice verkauft werden. Der Transceiver befindet sich im eigentlichen USB-Anschluss, nur die Antenne ragt heraus. Für Marketing- / Designzwecke haben sie es sehr kurz gehalten und kommen normalerweise damit durch, obwohl das Sortiment nicht das Beste ist. Aber für ihre Anwendung, wo die Maus nur ein paar Meter entfernt ist, ist es gut.

Ich habe einige Produkte mit sehr engem Routing und Antennenstandort erstellt. Wenn es sehr schlimm wurde und die Auswirkungen des Metalls, das die Antenne umgibt, oder des Routings dazu führten, dass Pakete abfielen, bestand die Lösung darin, die Antenne zu bewegen. Verwenden Sie im Allgemeinen einen U.FL-Anschluss oder Ähnliches mit einem kleinen 50-Ohm-Kabel (diese sind speziell gebaut) und platzieren Sie die Antenne an einem anderen Ort oder lassen Sie eine benutzerdefinierte Antenne herstellen, die Ihnen das gewünschte Strahlungsmuster geben kann.

Letztendlich hängt das Design von vielen anderen Faktoren ab. Sie erhalten nicht immer den Luxus eines perfekten Aufenthaltsbereichs.