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低功耗蓝牙模块常见天线输出办法及选型建议_天线_蓝牙

乖囧猫 2025-01-16 19:10:52 0

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在蓝牙模块中,天线与模块的关系是共生共辅的,除了系统芯片作为核心外,天线是另一个具备影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。
为了知足不同场景需求,深圳信驰达科技推出的系列蓝牙模块,如RF-BM-BG22系列、RF-BM-2340系列蓝牙模块,都供应了PCB板载天线、IPEX接口、陶瓷天线、邮票孔等多种天线输出办法供客户按需选择。

PCB板载天线

PCB板载天线,便是在PCB上印制了一根走线,可以将其画成直线走线、反转的F形走线、蛇形或圆形走线等,长度为四分之一波长就基本可以形整天线,将电旗子暗记辐射出去或吸收旗子暗记。
图1中信驰达RF-BM-2340B1蓝牙模块赤色标注部分便是PCB板载天线。

低功耗蓝牙模块常见天线输出办法及选型建议_天线_蓝牙 智能

图1 PCB板载天线--信驰达RF-BM-2340B1蓝牙模块

PCB板载天线优点是空间占用较少,本钱低,不须要单独组装天线,不易触碰破坏且组装方便;缺陷是单个天线场型很难做到圆整,插损高,效率相对较低下,随意马虎受到主板上的滋扰;同时只适宜单一频段,如蓝牙,WiFi;不同批次的PCB天线性能会有一定偏差。

PCB板载天线具有本钱低、节省空间等优点,与独立天线比较,PCB板载天线在组装和调试方面具有明显上风,在2.4 GHz频段的无线模块,如WiFi模块、蓝牙模块、ZigBee模块等领域运用广泛。

IPEX接口

IPEX,全称为I-PEX Connectors,原来是个做连接器的公司,后被第一精工合并,IPEX是一种小型的无线连接器,也称为UFL。
它是一种微型同轴连接器,常日用于连接小型电子设备如无线模块、WiFi模块、蓝牙模块等的天线。
IPEX接口外接天线有多种形态,不受限定,IPEX天线接口的形态常日是一个小的金属插座,其形状为矩形或方形,具有非常小的尺寸。
它常日由一对金属针脚组成,用于与天线的接头相匹配。
图2中信驰达RF-BM-BG22B1I蓝牙模块赤色标注部分为IPEX接口。

图2 IPEX接口--信驰达RF-BM-BG22A1I蓝牙模块

须要把稳的是,IPEX接口并不是标准化的接口,有几种不同的IPEX接口变体,如IPEX MHF1、IPEX MHF2、IPEX MHF3等。
因此,在购买天线或转接头时,须要确保选择精确的IPEX接口类型以确保兼容性和可靠的连接。

利用IPEX接口外接天线的优点是:旗子暗记的方向指向性好,效率高,抗滋扰能力强,能阔别主板上的滋扰,而且不用过多的进行调试匹配,作为终端厂家,只须要表面接一个IPEX接口的天线即可;缺陷:本钱高,组装麻烦。
常日在模块须要覆盖较远间隔时选择利用。

陶瓷天线

陶瓷天线又分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。
块状天线是利用高温将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。
而多层天线烧制采取低温共烧的办法将多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结,以是天线的金属导体可以根据设计须要印在每一层陶瓷介质层上,可以有效缩小天线尺寸,并能达到隐蔽天线目的。
由于陶瓷本身介电常数比PCB电路板要高,以是利用陶瓷天线能有效缩小天线尺寸。
图3中信驰达RF-BM-2340C2蓝牙模块赤色标注部分便是陶瓷天线。

图3 陶瓷天线--信驰达RF-BM2340C2蓝牙模块

陶瓷天线占用空间小、性能好;带宽窄,难以实现多频段;有效提高主板的集成度,减少天线对ID的限定;有必要在主板定义之初导入设计。

低功耗蓝牙模块中利用陶瓷天线,在体积、性能、抗滋扰能力等方面具有上风,但同时也存在本钱较高档缺陷。
在实际运用中,须要根据详细需求权衡利用。

邮票孔接口

邮票孔接口是一种利用模块天线(ANT)引脚引出天线的方案,客户通过模块上的射频输出引脚引出天线,自主设计天线电路。
它具有不占用模块体积、设计灵巧、对利用职员有射频设计能力哀求等特点。
图4中信驰达RF-BM-BG22A1蓝牙模块赤色标注部分便是邮票孔接口。

图 4 邮票孔接口--信驰达RF-BM-BG22A1

蓝牙模块利用邮票孔天线接口优点是不占用PCB空间,可以减小模块的体积;保留用户自主设计天线的灵巧性,当现有的天线输出办法无法知足需求时,客户可以选择从邮票孔引出天线,自己设计天线以知足需求;缺陷是须要客户具有专业的天线电路设计和射频调试能力,有一定的利用门槛。

常日情形下,低功耗蓝牙模块都会配备PCB板载天线、IPEX座子或者陶瓷天线中的一种,邮票孔接口作为备份,当现有的天线形式不能知足客户需求,而客户又具备天线设计能力的时候,可以选择邮票孔接口的蓝牙模块。

总结

常日情形下,在选择一款低功耗蓝牙模块时,我们会考虑传输速率、通信间隔、模块体积、功耗、芯片、外围接口和本钱等成分。
天线形式常日会对模块的通信间隔、体积和本钱产生影响。
因此,在运用中我们须要根据实际需求选择最适宜的天线类型。
对付信驰达同一芯片序列的蓝牙模块来说,主芯片常日是相同的,在相同的利用环境下,不同天线形式蓝牙模块通信间隔的远近排序是:IPEX接口/邮票孔 > PCB天线 > 陶瓷天线,详细效果以实际测试为准。

关于信驰达

深圳市信驰达科技有限公司(RF-star)是一家专注于物联网射频通信方案的高新技能企业,车联网同盟(CCC)和聪慧车联家当生态同盟(ICCE)会员,通过ISO9001和IATF16949质量体系认证。
2010年景立之初即成为美国TI公司官方授权方案商,之后陆续得到Silicon Labs、Nordic、Realtek、Espressif、ASR、卓胜微等海内外有名芯片企业的认可和支持。
公司供应物联网无线模块和运用方案,包括BLE、WiFi、UWB、Zigbee、Thread、Matter、Sub-1G、Wi-SUN、LoRa等。

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