炬芯(Actions)SmartSpeaker ATS281X藍牙芯片系列之蓝牙天线设计指南

ATS281X 藍牙芯片系列,具有豐富的接口和更高的帶寬,更多的內存。其中ATS2819可以應用在更多的差異化市場,如藍牙耳機,拉桿音響,後裝車機,麥克風,智能音響等等。在此將對硬件設計,EMI,ESD,校準,認證做一系列完整的介紹。

更多的功能及應用,請参考大大通-方案知識庫“基於炬芯(Actions) ATS2819的TWS藍牙音箱方案”

https://www.wpgdadatong.com/solution/detail?PID=5238


(三)蓝牙天线设计指南

一、RF 布局
1、在 PCB 设计时优先考虑蓝牙 RF 布局及布线。
2、为保证良好的天线性能,原则上天线周围 1cm 内不能有金属物体,金 属物体包括:USB 接口、按键、焊接线等。空间小,但是也需要遵守天 线远离金属物体的原则,在 PCB 设计时需要考虑这点,否则即使天线匹配好效果 可能还是不理想。
3、天线位置预留足够的净空区域。如下图中 d1 约为 2mm。
4、天线边上 GND 要完整,且每小于 100mil 的间隔就要有一个过孔,如图所示。天线地要远离高频电路的地,如天线参考地避免靠近晶振 GND。



5、匹配网络元件应尽量靠近天线放置,并且元件需紧靠,如下图所 示。






二、RF 线

1、RF 走线要在表层,避免走线上打过孔,走线正下方要有完整的地作为 参考,参考地不能被分割。
2、RF 走线尽量走直线,且越短越好,拐弯时不能采用直角,需要采用弧 线,减少损耗。
3、RF 走线的阻抗需要控制为 50R,阻抗可以通过调整线宽、PCB 板厚、 铜厚来达到 50R,这部分需求须与 PCB 生产工程师沟通。
4、RF 走线周围需要有完整的地,且每小于 100mil 的间隔要有地过孔, 保证地的一致性,如下图所示。





三、 
线计及选

天线设计及选型需要根据 PCB 的净空区、成本、及 RF 性能要求来综合考 虑。对于天线净空区域很小的 PCB 应优先考虑使用陶瓷天线,对于有足够净空 区域来布局板载天线的可以使用板载天线以节约成本。



1、 陶瓷天线

(1)陶瓷天线的选型需要考虑到天线的增益,一般来讲,面积越大增益和效率越好。反之,天线越小增益及效率越差,越容易受外围影响。综合体现出来 的效果是方向性及距离差。

(2)使用陶瓷天线设计时应根据规格书要求来设计。下图是某一陶瓷 天线的设计要求,其要求在陶瓷天线后还要走一段线,这些地方都需要注意。




2 、板载 PCB 天线

(1)蛇形天线,天线的参考规格如下图所示,注意天线参考地需完整,该 天线可使用在有足够净空区的 PCB 上。









对于空间有限的 PCB,可以对天线做变形处理,但要尽量满足 1/4 波长的要求,长度 为 32mm。如下图所示。如果天线长度不够,RF 性能会变差。变形后的天线增益及方 向性需要实测样机调试,通过不断调整达到最好增益及效率。







四、天线匹配

天线匹配的目的是使天线的特征阻抗接近 50 欧姆,减小插入损耗。

天线 匹配可通过调整匹配网络的参数,例如改变匹配网络中的电感和电容值,使 S11 驻波比 VSWR 小于 2,S11 回波损耗小于-10dB。天线匹配需要考虑 PCB 外围器件、机壳对 天线的影响,入耳式耳机还需要考虑人体对天线谐振点的影响。天线匹配需要在产品的真实 使用环境中调试,这样调试的结果才有实际的应用意义。








S11 参数需要使用网络分析仪去调试。如果没有设备就只能通过改变匹配网 络参数,然后实际测试通讯距离来衡量匹配程度。良好的天线匹配可以提高通讯 距离。

★博文內容均由個人提供,與平台無關,如有違法或侵權,請與網站管理員聯繫。

★文明上網,請理性發言。內容一周內被舉報5次,發文人進小黑屋喔~

評論