Spazio per PCB / area di protezione attorno all'antenna wireless

Supponiamo che un'antenna PCB o un'antenna chip sia integrata nel design di una scheda con un IC wireless, ad esempio un modulo Zigbee o Bluetooth.

Quali sono alcune linee guida per quanto riguarda l'area di spazio libero sul PCB che si dovrebbe allocare intorno all'anteanna, in modo da garantire una trasmissione e una ricezione efficaci?

Esempio : nella seguente immagine di un PCB (estratto da Google images), c'è un connettore USB situato abbastanza vicino all'antenna PCB:

Presumo che dal momento che la progettazione RF è un campo molto significativo, ci devono essere delle regole empiriche basate sia sulla teoria che sulla pratica (capisco che ci sono molti fattori basati sui casi che svolgono un ruolo, quindi questa domanda è solo per scoutare per alcuni suggerimenti utili generici).

In particolare:

1. Fino a che punto deve essere mantenuta l'autorizzazione? Ad esempio, è fondamentale mantenere più di 10 mm di spazio libero in orizzontale da ciascuna estremità dell'antenna?

2. In quali direzioni assiali / angolari il gioco è più importante? Ad esempio, presumo che la zona di Fresnel abbia un ruolo qui, quindi c'è un cono o un certo angolo massimo entro il quale lo spazio è più pertinente?

3. Quali dei seguenti elementi sono più importanti per "tenere fuori" nell'area di guardia?

   • oggetti metallici di grandi dimensioni come pin di intestazione o connettori USB, ecc.
   • rame macinato pour
   • eventuali tracce di rame
   • tutti i precedenti?

1) Il più possibile. Se possibile, nulla dovrebbe essere sul lato del dispositivo per il maggior numero di mm possibile

2) Questo dipende dall'antenna utilizzata e dal suo schema di radiazione (dove si trovano i lobi). Vuoi interferire il meno possibile con questi lobi

3) Qualsiasi metallo deve essere tenuto fuori. Le tracce di rame potrebbero peggiorare le cose poiché potrebbero causare rumore e non riuscire a ottenere la certificazione FCC.

La realtà nelle risposte è questa. Dai più spazio che puoi e soprattutto segui le regole del produttore. Se un determinato prodotto può dare solo 5 mm di spazio, allora è quello che è. Interesserà il modello di radiazione, ma quanto è difficile dire a meno che non vengano utilizzate simulazioni complesse o una camera anaecoica.

Come punto di riferimento, guarda i piccoli ricetrasmettitori USB venduti con mouse wireless. Il ricetrasmettitore si trova all'interno del connettore USB effettivo, con solo l'antenna sporgente. Per scopi di marketing / design, lo hanno tenuto molto corto e in genere se ne vanno via, sebbene la gamma non sia la migliore. Ma, per la loro applicazione in cui il mouse è a pochi metri di distanza, è buono.

Ho realizzato alcuni prodotti con routing e posizione dell'antenna molto stretti. Quando le cose sono andate molto male e gli effetti del metallo che circonda l'antenna o il routing causano la caduta dei pacchetti, la soluzione era spostare l'antenna. Fondamentalmente usa un connettore U.FL o simile con un piccolo cavo da 50 ohm (questi sono appositamente costruiti) e posiziona l'antenna in un'altra posizione, oppure fai realizzare un'antenna personalizzata che possa darti il ​​modello di radiazione che desideri.

Quindi, alla fine, il design dipende da molti altri fattori. Non sempre ottieni il lusso della perfetta area riservata.