Porovnání keramických antén vs. antén pro plošné spoje: Výhody, nevýhody a scénáře použití

I. Keramické antény

Výhody

• Ultrakompaktní velikostVysoká dielektrická konstanta (ε) keramických materiálů umožňuje značnou miniaturizaci při zachování výkonu, což je ideální pro zařízení s omezeným prostorem (např. Bluetooth sluchátka, nositelná elektronika).

Vysoká integrační schopnost:

Monolitické keramické antényJednovrstvá keramická struktura s kovovými stopami natištěnými na povrchu, což zjednodušuje integraci.
Vícevrstvé keramické antényVyužívá technologii nízkoteplotní ko-vypalované keramiky (LTCC) k zapuštění vodičů do vrstev, což dále zmenšuje velikost a umožňuje skryté konstrukce antén.

• Zvýšená imunita vůči rušeníSnížený elektromagnetický rozptyl díky vysoké dielektrické konstantě, minimalizující dopad vnějšího šumu.
Vhodnost pro vysoké frekvenceOptimalizováno pro vysokofrekvenční pásma (např. 2,4 GHz, 5 GHz), takže jsou ideální pro aplikace Bluetooth, Wi-Fi a IoT.

Nevýhody

Úzká šířka pásmaOmezená schopnost pokrýt více frekvenčních pásem, což omezuje všestrannost.
Vysoká složitost návrhuVyžaduje integraci do rozvržení základní desky v rané fázi, což ponechává jen malý prostor pro úpravy po návrhu.
Vyšší náklady‌: Zakázkové keramické materiály a specializované výrobní procesy (např. LTCC) zvyšují výrobní náklady ve srovnání s anténami na deskách plošných spojů.
1DF27~1

II. Antény na deskách plošných spojů

Výhody

Nízké nákladyIntegrováno přímo do desky plošných spojů, což eliminuje další montážní kroky a snižuje náklady na materiál/práci.
•‌Prostorová efektivita‌: Navrženo společně s obvodovými stopami (např. antény FPC, tištěné antény ve tvaru obráceného F) pro minimalizaci zastavěné plochy.
Flexibilita designuVýkon lze optimalizovat laděním geometrie stopy (délka, šířka, meandrování) pro specifická frekvenční pásma (např. 2,4 GHz).
•‌Mechanická robustnostŽádné odkryté součásti, což snižuje riziko fyzického poškození během manipulace nebo provozu.

Nevýhody

Nižší účinnostVyšší vložné ztráty a snížená účinnost záření v důsledku ztrát v substrátu desek plošných spojů a blízkosti hlučných součástek.
Suboptimální vyzařovací diagramyObtížnost s dosažením všesměrového nebo rovnoměrného pokrytí zářením, potenciálně omezující dosah signálu.
Náchylnost k rušení‌: Zranitelné vůči elektromagnetickému rušení (EMI) od sousedních obvodů (např. elektrické vedení, vysokorychlostní signály).

 2256B~1

III. Porovnání aplikačních scénářů

Funkce

Keramické antény

Antény pro desky plošných spojů

Frekvenční pásmo Vysoká frekvence (2,4 GHz/5 GHz) Vysoká frekvence (2,4 GHz/5 GHz)
Kompatibilita s frekvencemi nižšími než GHz Nevhodné (vyžaduje větší velikost) Nevhodné (stejné omezení)
Typické případy použití Miniaturizovaná zařízení (např. nositelná elektronika, lékařské senzory) Cenově dostupné kompaktní provedení (např. Wi-Fi moduly, spotřebitelský IoT)
Náklady Vysoká (závislá na materiálu/procesu) Nízký
Flexibilita designu Nízká (vyžaduje se integrace v rané fázi) Vysoká (možné ladění po návrhu)

IV. Klíčová doporučení

Preferujte keramické anténykdyž:
Miniaturizace, vysokofrekvenční výkon a odolnost proti elektromagnetickému rušení jsou zásadní (např. kompaktní nositelná elektronika, uzly IoT s vysokou hustotou).
Preferujte antény pro desky plošných spojůkdyž:
Prioritou je snižování nákladů, rychlá tvorba prototypů a střední výkon (např. hromadně vyráběná spotřební elektronika).
Pro subGHz pásma (např. 433 MHz, 868 MHz):

Oba typy antén jsou nepraktické kvůli omezením velikosti daným vlnovou délkou. Doporučují se externí antény (např. spirálové, prutové).

Concept nabízí kompletní sortiment pasivních mikrovlnných komponentů pro armádu, letectví, elektronická protiopatření, satelitní komunikaci a trunkingové komunikační aplikace, antény: dělič výkonu, směrový vazební člen, filtr, duplexer a také komponenty s nízkým PIM až do 50 GHz, s dobrou kvalitou a konkurenceschopnými cenami.

 

Vítejte na našem webu:www.concept-mw.comnebo nás kontaktujte nasales@concept-mw.com

 


Čas zveřejnění: 29. dubna 2025