Porovnanie keramických antén a antén s plošnými spojmi: Výhody, nevýhody a scenáre použitia

I. Keramické antény

Výhody

• Ultrakompaktná veľkosťVysoká dielektrická konštanta (ε) keramických materiálov umožňuje výraznú miniaturizáciu pri zachovaní výkonu, čo je ideálne pre zariadenia s obmedzeným priestorom (napr. Bluetooth slúchadlá, nositeľná elektronika).

Vysoká integračná schopnosť:

Monolitické keramické antényJednovrstvová keramická štruktúra s kovovými stopami vytlačenými na povrchu, čo zjednodušuje integráciu.
Viacvrstvové keramické antényVyužíva technológiu nízkoteplotnej ko-vypaľovanej keramiky (LTCC) na vloženie vodičov do navrstvených vrstiev, čím sa ďalej zmenšuje veľkosť a umožňuje skryté návrhy antén.

• Zvýšená imunita voči rušeniuZnížený elektromagnetický rozptyl vďaka vysokej dielektrickej konštante, minimalizujúci vplyv vonkajšieho šumu.
Vhodnosť pre vysoké frekvencieOptimalizované pre vysokofrekvenčné pásma (napr. 2,4 GHz, 5 GHz), vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie Bluetooth, Wi-Fi a IoT.

Nevýhody

Úzka šírka pásmaObmedzená schopnosť pokryť viacero frekvenčných pásiem, čo obmedzuje všestrannosť.
Vysoká zložitosť návrhuVyžaduje si integráciu do rozloženia základnej dosky v ranom štádiu, čo ponecháva len malý priestor na úpravy po návrhu.
Vyššie náklady‌: Prispôsobené keramické materiály a špecializované výrobné procesy (napr. LTCC) zvyšujú výrobné náklady v porovnaní s anténami na doskách plošných spojov.
1DF27~1

II. Antény na doske plošných spojov

Výhody

Nízke nákladyIntegrované priamo do dosky plošných spojov, čím sa eliminujú ďalšie kroky montáže a znižujú náklady na materiál/prácu.
•‌Priestorová efektívnosťSpoločne navrhnuté s obvodovými stopami (napr. FPC antény, tlačené invertované F antény) pre minimalizáciu zastavenej plochy.
Flexibilita dizajnuVýkon je možné optimalizovať ladením geometrie stopy (dĺžka, šírka, meandrovanie) pre špecifické frekvenčné pásma (napr. 2,4 GHz).
•‌Mechanická odolnosťŽiadne odkryté komponenty, čo znižuje riziko fyzického poškodenia počas manipulácie alebo prevádzky.

Nevýhody

Nižšia účinnosťVyššie vložené straty a znížená účinnosť žiarenia v dôsledku strát v substráte dosky plošných spojov a blízkosti hlučných súčiastok.
Suboptimálne vyžarovacie diagramyŤažkosti s dosiahnutím všesmerového alebo rovnomerného žiarenia, čo môže obmedziť dosah signálu.
Náchylnosť na rušenieCitlivé na elektromagnetické rušenie (EMI) zo susedných obvodov (napr. elektrické vedenia, vysokorýchlostné signály).

 2256B~1

III. Porovnanie aplikačných scenárov

Funkcia

Keramické antény

Antény pre plošné spoje

Frekvenčné pásmo Vysoká frekvencia (2,4 GHz/5 GHz) Vysoká frekvencia (2,4 GHz/5 GHz)
Kompatibilita s frekvenciou pod GHz Nevhodné (vyžaduje sa väčšia veľkosť) Nevhodné (rovnaké obmedzenie)
Typické prípady použitia Miniaturizované zariadenia (napr. nositeľné zariadenia, lekárske senzory) Cenovo výhodné kompaktné dizajny (napr. Wi-Fi moduly, spotrebiteľský IoT)
Cena Vysoká (závislá od materiálu/procesu) Nízka
Flexibilita dizajnu Nízka (vyžaduje sa integrácia v ranom štádiu) Vysoká (možné ladenie po návrhu)

IV. Kľúčové odporúčania

Uprednostňujte keramické anténykeď:
Miniaturizácia, vysokofrekvenčný výkon a odolnosť voči EMI sú kritické (napr. kompaktné nositeľné zariadenia, uzly IoT s vysokou hustotou).
Uprednostňujte antény pre dosky plošných spojovkeď:
Prioritami sú znižovanie nákladov, rýchla tvorba prototypov a mierny výkon (napr. hromadne vyrábaná spotrebná elektronika).
Pre pásma sub-GHz (napr. 433 MHz, 868 MHz):

Oba typy antén sú nepraktické kvôli obmedzeniam veľkosti daným vlnovou dĺžkou. Odporúčajú sa externé antény (napr. špirálové, prúžkové).

Spoločnosť Concept ponúka kompletný sortiment pasívnych mikrovlnných komponentov pre armádu, letectvo, elektronické protiopatrenia, satelitnú komunikáciu a trunkingovú komunikáciu, antény: delič výkonu, smerový väzobný člen, filter, duplexor, ako aj komponenty s nízkym PIM do 50 GHz, s dobrou kvalitou a konkurencieschopnými cenami.

 

Vitajte na našom webe:www.concept-mw.comalebo nás kontaktujte nasales@concept-mw.com

 


Čas uverejnenia: 29. apríla 2025