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[参考译文] CC-ANTENNA-DK2:2.4GHz PCB 迹线天线板#2

Guru**** 2341440 points
Other Parts Discussed in Thread: CC2340R2, CC2511
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/wireless-connectivity/bluetooth-group/bluetooth/f/bluetooth-forum/1433134/cc-antenna-dk2-2-4-ghz-pcb-trace-antenna-board-2

部件号:CC-ANTENNA-DK2
主题中讨论的其他器件:CC2340R2CC2511

工具与软件:

技术团队、您好!

我计划将电路板2上设计的 PCB 天线用于我公司的一款产品。 该项目是一个基于2.4GHz BLE 信号的远程控制单元。 DK2显示了板35 X44 mm 和 GND 26x34 mm 的尺寸。我的目标是保持远程尺寸尽可能小。 我们不需要太多带宽。 远程设备与主设备(正在开发)之间的通信很少。 就像汽车 FOB 一样、用户按下按钮、设备会在其处于范围内时进行响应。 只会间歇性传输几个字节的数据。 当设备收到确认信号后、可能会发送确认信号约10次、然后处于空闲模式。

q1)我想使用一节 AAA 电池来为遥控器供电。 其长度为44.5mm。 我是否能够将其垂直放置在 PCB 的侧面? 观察电路板图像可以发现、天线宽度似乎比电路板小10mm 左右。 那么、天线和电芯之间5mm 的透明距离是否足够?

Q2如果我必须更改电路板尺寸(使其更宽或更长)、它会如何影响性能? 我最关心的是覆盖范围。 我们计划使用 TI 的 CC2340R2 SoC、其链路预算为110dBm (如数据表中所示)。

Q3) DK2声明、我必须使用匹配的元件来更改电路板尺寸。 只有2个组件- Z6和 Z7。 如何计算这些参数的值?

Q4)是否可以在 PCB 顶层安装 SMT 型电子元件? 在这种情况下、金属层将是不连续的。 会影响性能吗?

Q4)我在 DK2的第2.6.1节中读到、2号电路板的"总辐射功率"为-1.96dBm。 这在我的脑海中提出了一个问题-此天线辐射的最大功率是多少? 因为我们要将天线与最大值为 CC2340R2配合使用 8dBm 的输出功率、这可以提供更高的传输范围。 请澄清。

由于我不熟悉射频设计、很抱歉我不得不问这些基本问题。

谢谢。

AB Singh

 

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    您好!

    不用担心、这些问题都不是基本问题。 射频设计是一个非常复杂的主题。 让我们依次看看每个问题:

    1) 1)为了实现与设计指南中所示的性能相似的性能、我建议设计尽可能接近的电路板尺寸。 按照注释放置电池应该没问题、但可能会对天线产生影响、这需要通过调整匹配元件进行补偿。

    2) 2) 一般来说、只要不使天线的板和接地参考平面更小、就不会对效率和距离产生明显的负面影响。 但是、您可以更改天线的方向性。

    3) 3)这里有几个点、此天线设计只有两个匹配元件。 考虑在一个 PI 网络中使用三个匹配元件可能会有所帮助、从而为天线匹配提供更大的灵活性。 要确定匹配元件、请执行本应用手册中描述的过程: https://www.ti.com/lit/an/swra726/swra726.pdf

    4) 4)据我所知、该天线的功率处理上限尚未评估。 但它将远远超出我们针对这些类型的器件所考虑的功率级别(即20dBm 的最大功率输出)。 就您报价的值(-1.96dBm)而言、这是从器件周围的所有方向集成的总辐射功率。 这将在器件的0dBm 输出功率下进行。 在该示例中、效率通过得出- 0dBm = 1mW、-1.96dBm = 0.63mW 和引脚/输出、0.63mW/1mW = 0.63或63%的效率。 请参阅设计指南中的2.2.1。 因此、如果您以8dBm 的功率传输、那么采用这种确切的设计、您可以预期在2.40GHz 下平均辐射约6dBm。 2.44GHz 和2.48GHz 时略小一些

     BR、

    周杰

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    你好、Jake、

    感谢您的答复。 你已经解决了我的一些问题。 我已经下载了有关阻抗匹配的应用手册、需要花些时间来阅读和理解它。 如果我有问题、我可以稍后再问。 但是、我犯了一个错误、使用了 Q4标签两次。 我问的一个问题没有得到回答。 我在此重复:

    Q4)是否可以在 PCB 顶层安装 SMT 型电子元件? 在这种情况下、金属层将是不连续的。 会影响性能吗?

    我看到 SMT 电子元件安装在 PCB 上的天线附近、天线和元件之间留下了一小段距离;我认为该距离是5-10mm。 但我不知道它是如何影响天线的。 所以,我不得不问这个问题。  

    谢谢。

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    您好!

    是的、可以在顶层安装元件。 底部应该仍有一个连续(或尽可能连续)的接地层。 您可以查看我们任意 SimpleLink CCxxxx 产品的参考设计、从而查看我们完成这项工作的示例。 如有任何疑问、请通过 https://www.ti.com/tool/SIMPLELINK-2-4GHZ-DESIGN-REVIEWS 利用我们的设计审查流程

    BR、

    周杰

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    你好、Jake、

    感谢您的所有帮助。 在 TI 网站上、我找到了 AN043。 此天线比我找到的上一个天线小、还有一个 USB 连接端口。 我们正在设计4-5个 BLE 产品。 其中之一需要具有 USB 端口来连接计算机。 AN043设计使用具有内置 USB 的 CC2511。 但我们计划使用没有的 CC2340R。 您能否建议一种合适的低成本方式来创建 USB 端口? 到目前为止、我尚未在 Digi-Key 上找到任何适用的 IC。

    谢谢。

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    您好、AB:

    我不是 USB 方面的专家、但据我所知、TI 不再提供 USB IC 串口选项。 有一些将我们的低成本 MSP430 MCU 用于 USB 转 UART 桥接器的示例(  如 www.ti.com/.../slaae31.pdf)、但您需要在论坛上与该团队联系、询问有关应用可行性的任何问题。

    BR、

    周杰

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    您好 Jake、我已找到 Cypress 的 USB-UART 器件 CY7C65213。 由于 USB 连接器在不断发展(现在 USB-C 越来越流行)、我们决定不使用此 I/F 现在我们计划使用 Wiznet 的 SPI 转以太网芯片 W5500。 有线此接口还应更快。

    谢谢。