藍(lán)牙天線是什么?這3類藍(lán)牙天線你了解嗎?
對于藍(lán)牙技術(shù),我們都較為熟悉。因為,很多朋友每天都在使用藍(lán)牙技術(shù),如藍(lán)牙耳機(jī)等。但是,你知道藍(lán)牙天線嗎?藍(lán)牙天線是藍(lán)牙設(shè)備不可缺少的組件之一。為了增進(jìn)大家對藍(lán)牙的認(rèn)識,本文將對藍(lán)牙天線的種類予以介紹。如果你對藍(lán)牙具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
藍(lán)牙天線是在無線通訊系統(tǒng)中用來傳送與接收電磁波能量的重要必備組件。
由于技術(shù)尚無法將天線整 合至半導(dǎo)體制程的芯片中,故在藍(lán)牙模塊里除了核心的系統(tǒng)芯片外,天線是另一具有影響藍(lán)牙模塊傳輸特性的關(guān)鍵性組件。在各種不同的藍(lán)牙應(yīng)用產(chǎn)品中,所使用的 天線設(shè)計方法與制作材質(zhì)也不盡相同。選用適當(dāng)?shù)奶炀€除了有助于搭配產(chǎn)品的外型以及提升藍(lán)牙模塊的傳輸特性外,還可以更進(jìn)一步降低整個藍(lán)牙模塊的成本。
目前,藍(lán)牙天線大致可以劃分為三類:偶極天線、PIFA天線和陶瓷天線。那么,偶極天線、PIFA天線和陶瓷天線之間有何不同之處呢?下面,小編將對偶極天線、PIFA天線和陶瓷天線這3種藍(lán)牙天線予以詳細(xì)探討。
1)偶極天線
偶極天線的外觀通常是圓柱狀或是薄片狀,其在天線底端有一轉(zhuǎn)接頭做為能量饋入的裝置,而與藍(lán)牙模塊之射頻前端電路所外接的轉(zhuǎn)接頭相互連接。另外一種 天線外接方式是使用可旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)接頭,這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于天線可以依照使用需求做任意角度的旋動并藉以提高傳輸效果,但是其缺點(diǎn)在于可旋轉(zhuǎn)式接頭的成本較 高。 偶天線的長度與其操作頻率有關(guān),一般常用的設(shè)計是使用半波長或四分之一波長來做為天線的長度。另外,偶極天線亦可以應(yīng)用平面化的設(shè)計方式將藍(lán)牙天線設(shè)計為 可焊接在電路板上的 SMD(Surface-Mounted Device)組件,或是直接在 PCB電路板上以簡單的微帶線(Microstrip Line)結(jié)構(gòu)來設(shè)計天線,如此可得到低成本的隱藏天線,并有助于產(chǎn)品外觀的多樣化設(shè)計。
2)PIFA天線
了解了偶極天線的知識后,我們再來看看什么是PIFA天線。
PIFA天線是以其側(cè)面結(jié)構(gòu)與倒反的英文字母 F外觀雷同而命名。 PIFA天線的操作長度只有四分之一操作波長,而且在其結(jié)構(gòu)中已經(jīng)包含有接地金屬面,可以降 低對模塊中接地金屬面的敏感度,所以非常適合用在藍(lán)牙模塊裝置中。另一方面,由于PIFA天線只需利用金屬導(dǎo)體配合適當(dāng)?shù)酿伻爰疤炀€短路到接地面的位置, 故其制作成本低,而且可以直接與 PCB電路板焊接在一起。 PIFA天線的金屬導(dǎo)體可以使用線狀或是片狀,若以金屬片狀制作則可設(shè)計為 SMD組件來焊接在電路板上達(dá)到隱藏天線的目的。時為了支撐金屬片不與接地金屬面產(chǎn)生短路,通常會在金屬片與接地面之間加入絕緣的介質(zhì),如果使用介質(zhì)常數(shù) (Dielectric CONstant)較高的絕緣材質(zhì)還可以縮小藍(lán)牙天線的尺寸。
3)陶瓷天線
最后,我們再來看看陶瓷天線的具體內(nèi)容??梢哉f,陶瓷天線是非常適合藍(lán)牙設(shè)備的天線類型之一。陶瓷天線是另外一種適合于藍(lán)牙裝置所使用的小型化天線。陶瓷天線的種類可分為塊狀(Block)陶 瓷天線與多層陶瓷天線,前者是使用高溫(攝氏 1000度以上)將整塊陶瓷體一次燒結(jié)完成后再將天線的金屬部份印在陶瓷塊的表面上;后者則采用低溫共燒(Low Temperature Cofired)的方式將多層陶瓷迭壓對位后再以800~900度的溫度燒結(jié),所以天線的金屬導(dǎo)體可以依設(shè)計需要印在每一層陶瓷介質(zhì)層上,如此一來便可有 效縮小天線所需尺寸,并能達(dá)到隱藏天線設(shè)計布局的目的。 由于陶瓷本身的介質(zhì)常數(shù)較 PCB電路板高,所以使用陶瓷當(dāng)天線介質(zhì)能有效縮小天線尺寸;在介質(zhì)損耗(Dielectric Loss)方面,陶瓷介質(zhì)也比 PCB電路板的介質(zhì)損耗更小,所以非常適合用在低耗電率的藍(lán)牙模塊使用。除此之外,當(dāng)藍(lán)牙模塊必須利用 LTCC的技術(shù)來將模塊體積降到最小時,LTCC藍(lán)牙天線可以輕易的與藍(lán)牙模塊整合在 LTCC的多層陶瓷介質(zhì)中,將是小型化藍(lán)牙模塊的最佳選擇。
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