フレキシブル プリント基板は通常、ワイヤレス アンテナ設計で動作します。 これは、従来の PCB に関してアンテナに取って代わり、設計者にワイヤレス システムとアンテナの統合の自由な寸法を提供するために、これを効果的に実行します。

FPCアンテナに使用されている材質は何ですか?

通常、FPCアンテナの接着剤は他の物と貼り合わせて使用されるため、接着剤の二次接着力が低下してしまいます。 また、銅布の角が曲がっている場合は、より小さな曲率でシェルの表面に取り付けることができます。

また、曲げによる応力により反りが発生しやすくなります。 このため、FPC アンテナを粘着紙から剥がすときは、アンテナの両端を曲げないでください。 また、アンテナの 2 つの端にある接着剤には指で触れないでください。 これは、これらの端部が最も高い曲げ応力を受けることが知られているためです。 両端の接着剤がきれいに保たれ、両端の銅布部分にしわがつかないようにしてください。

通常、FPC アンテナは薄く、わずか 0.15 mm です。 また、粘着部分だけでなく、剥がせるストリップも備えています。 これらはすべて、より小型の電子機器にさまざまな構成で取り付けることができます。 また、通常はコネクタとケーブルも付属しています。 メーカーの電子製品の底部ハウジングやカバーに固定するために使用されます。 FPC アンテナは通常、1 グラム未満と軽量です。

フレキシブルPCBアンテナの特徴は何ですか?

FPC アンテナは、薄型、柔軟性、非常に経済的で信頼性の高いアンテナであり、ワイヤレス業界で広く使用されています。 このアンテナは、最適なアンテナ トポロジを実現するためにパターン化された導電性材料 (通常は銅) を備えたポリイミド フレックス PCB で作られています。

さまざまなタイプのアンテナの開発に使用できます。 これらには、ダイポール、モノポール、および印刷された F アンテナが含まれます。 これらのアンテナには、必要な回路への接続に役立つ同軸ケーブルが付いています。

FPCアンテナの主な特長

FPC アンテナを曲げて、回路基板内のスペースが限られていて表面実装アンテナを配置できない IoT モジュールなどの小型デバイスに確実に埋め込むことができます。

さらに、パフォーマンスに影響を与えることなく、FPC アンテナを水平、垂直、親 PCB と同一平面上に配置できます。 これらのアンテナは、カーブ、平坦な場所、またはある程度の通気がある場合でも、一貫した方法で動作します。 このため、SMD アンテナが必要な接地場所を備えた親 PCB に適合しないデバイスに適しています。

また、FPC アンテナのケーブル長をカスタマイズできるため、モジュールへの接続が非常に簡単になります。 従来、PCB のサイズとアクセス可能なグランド プレーンは通常、SMD アンテナの性能に影響を与えます。 ただし、フレキシブル回路はその上に配置されるアンテナ用にカスタマイズされているため、これは FPC アンテナには当てはまりません。 これにより、パフォーマンス レベルが向上し、スペースが節約され、統合の手順が削減されることが保証されます。

フレキシブルプリント回路は、外部全指向性アンテナと比較した場合、全指向性放射パターンや高効率レベルなど、同様の性能を提供します。 ただし、これらのパフォーマンス レベルを達成するには、より少ない地上スペースしか必要としません。 したがって、これらのアンテナは通常、機能するように回路基板を最適化します。

コスト面では、FPCアンテナは外付けタイプに比べて安価です。 外部アンテナを導入しなくても、高いパフォーマンス レベルを達成できます。 PCB 製造の標準技術を利用して FPC アンテナを製造できます。 これにより、アンテナは再現性が高く、信頼性が非常に高くなります。

FPCアンテナのメリット アースなし

SMDチップアンテナとFPCアンテナは動作原理が異なります。 SMD アンテナは、放射にグランド プレーン (すでに取り付けられている) を利用し、その動作原理は往復運動です。 また、ダイポール アンテナは 2 つのラジエーターを使用し、各ラジエーターの長さは、そのアンテナが使用する周波数の波長に関連付けられます。 また、埋め込みアンテナはその質量範囲内のヒートシンクを備えており、グランドプレーンでもあるプリント基板上の領域をカウンターポイントとして利用します。

SMD アンテナの場合、グランド プレーンの長さはアンテナの波長に関係します。 アンテナが高い効率で動作できるようにするには、適切なグランド プレーンを設計に組み込む必要があります。

この段階では、FPC アンテナは放射を提供するためにグランド プレーンを必要としないため、異なる動作をします。 これが、設計者が回路のコンポーネントを自由に配置して設計できる理由です。

ただし、この同軸ケーブルはアンテナの一部を形成します。 アンテナの延長ケーブルを設計する際には、アンテナのこのコンポーネントが、干渉やノイズを発生させる可能性のある残りのコンポーネントから確実に取り除かれるように注意する必要があります。

FPC アンテナの配置

グランド プレーンは FPC アンテナの設計では考慮されないため、親 PCB のサイズはチップ アンテナや SMD アンテナなどの要素ではありません。 さらに、大部分のアンテナは通常、環境の影響を受けやすいため、FPC アンテナを配置する場合は、いくつかの重要なルールに従う必要があります。

このアンテナは 6 つの異なる空間方向に放射します。 右、左、後、前、下、上です。 理想的には、3 ～ 5 つの方向に障害物がないはずです。 これにより、アンテナが効果的に機能するようになります。 また、放射宣誓上に障害物がある他の方向の場合も、最小ギャップが存在する必要があり、これはメーカーのアンテナ データシートに指定されています。

さらに、デバイスのプラスチックケースは障害物として機能しません。 これは、ケースの素材が金属的に塗装されているか、ガラスが充填されている場合にのみ発生します。 通常、PCB やデータ ラインなどの FPC アンテナ近くの金属コンポーネントや物体が信号をブロックする原因となります。

FPCアンテナ方向の要件

デバイスの形状によって、回路基板に対する FPC アンテナの適切な方向が決まります。 回路基板に対するアンテナの位置は、アース線の近さによって決まります。

選択したソリューションに関係なく、距離は現在重要な設計要素です。 これはメーカーのデータシートに記載されています。

さらに、アンテナの I-PEX コネクタ ケーブルがアンテナを設計に接続します。 また、製品内部の伝送ラインのこの特性インピーダンスの設計は 50 オームであり、非常に短く保つ必要があります。 パワーアンプやトランシーバーなどの無線周波数システムの他のすべてのコンポーネントは、50 オームのインピーダンス値を持つように設計する必要があります。

伝送線路のレイアウトを構築するには、市販の無線周波数設計パッケージを利用することをお勧めします。 誘電率、銅の厚さ、PCB の厚さを考慮する必要があります。 このプログラムは、50 オームのシステム インピーダンスを維持できるように、伝送線路の必要な幅と、アンテナ フィーダと両側のグランド プレーン間の適切な間隔を計算します。

FPC アンテナと PCB アンテナ: 違いは何ですか?

従来、グランドプレーンに沿った PCB のサイズは SMD アンテナの性能に直接影響します。 フレキシブル回路基板は、その上に配置されるアンテナに合わせてカスタマイズされるため、これは FPC アンテナには当てはまりません。 これにより、高いパフォーマンス レベル、スペースの節約、および統合手順の削減が可能になります。

FPC アンテナは、外部全方向性アンテナと比較した場合、全方向性放射パターンや高効率レベルなどの同様の性能を提供します。 ただし、これらの性能レベルを達成するには、より狭い地上スペースが必要です。 したがって、。 これらのアンテナは、回路基板を最適化して機能を実現するのに役立ちます。

さらに、FPC アンテナは PCB アンテナ (外部取り付けアンテナ) よりも安価です。 外部アンテナを導入しなくても、高いパフォーマンス レベルを達成できます。 PCB 製造の標準技術を利用して FPC アンテナを製造できます。

これにより、アンテナは再現性が高く、信頼性が非常に高くなります。 また、FPC アンテナの裏面には粘着性があるため、FPC アンテナ ファミリをカスタムおよび独自のエンクロージャに簡単に取り付けることができ、環境的に密閉されたエンクロージャが可能になり、アンテナへの偶発的な損傷や改ざんから保護できます。

さらに、FPC アンテナはさまざまな用途で優れた性能を発揮します。 これには、セルラー IoT、広帯域セルラー サブ 6 5G、4G、3G、2G、5G New Radio などが含まれます。

FPC アンテナはあなたの設計に適切に適合しますか?

小型のプリント基板の場合、SMD アンテナが当然の選択となる可能性があります。 ただし、FPC アンテナはスペースが不十分なアプリケーションでは非常に役立ちます。

既製のフレキシブル プリント回路アンテナは、最小のデバイスには推奨されません。 ただし、FPC アンテナが効果的に機能するアプリケーションは数多く存在します。 これらは、グランドプレーンのスペースと長さが制限されている設計にとって非常に便利な代替手段です。

結論

要約すると、FPC アンテナは薄型で柔軟性があり、非常に経済的で信頼性の高いアンテナであり、ワイヤレス業界で広く使用されています。 FPC アンテナを曲げて、IoT モジュールなどの小型デバイスに確実に組み込むことができます。 さらに、パフォーマンスに影響を与えることなく、FPC アンテナを水平、垂直、親 PCB と同一平面上に配置できます。