칩 안테나는 어떻게 작동합니까?

칩 안테나를 사용하거나 사용하지 않고 발룬, PCB 레이아웃 고려 사항 등을 다루는 많은 안내서가 있지만 칩 안테나가 기본적으로 작동하는 방식 및 제조 방법에 대한 정보를 찾을 수 없었습니다.

누구나 통찰력을 제공하거나 추가 정보에 대한 링크를 제공 할 수 있습니까?

antenna pcb-antenna

— 다니엘 슐러
소스

다양한 정보 소스가 DRA 또는 다양한 칩 설계를 정의하기 때문에 하나의 정확한 답변을 줄 수 없습니다. 좋은 대답은 몇 가지 주요 설계 체계를 포함해야합니다.

— Sparky256

내가 아는 한, 칩 안테나는 종종 내부 및 / 또는 표면 RF 도체와 함께 소결 된 세라믹입니다. 그들이 작동하는 방법은 꽤 좋은 질문입니다. 분명히 많은 CAD가 설계 분석에 들어가고 있습니다.

— user2943160

관련 질문에 대답하지 않음 : ham.stackexchange.com/questions/1700/…

— user2943160

Taiyo Yuden의 합리적인 소개 : digikey.co.uk/en/ptm/t/taiyo-yuden/…

— Peter Smith

보다 복잡한 표면 실장 안테나 설계에서 다소 관련있는 구성 요소 : molex.com/molex/products/datasheet.jsp?part=active/…

— user2943160

답변:

유전체 공진기 안테나 , 일반적으로 칩 는 주어진 주파수의 전기장의 정재파를 생성하여 작동합니다. 기술적으로, 전도성 표면 사이의 공동이 세라믹 코어로 채워지 는 공동 공진기 입니다. 실제 발진 모드는 안테나의 형상에 의해 정의됩니다. 가장 간단한 경우 형상은 만큼 간격을 둔 두 개의 평행 판입니다. $\dfrac{\lambda} {\sqrt{\epsilon}}$ $\epsilon$

이러한 공진기는 전형적인 다이폴 안테나와 유사한 특성을 갖는다. 일반적인 칩 안테나 (오른쪽, 소스 )의 방사 패턴은 다이폴 (왼쪽, 소스 ) 의 패턴과 실질적으로 동일합니다 .

(두 안테나 모두 세로 방향이므로 방사 패턴 섹션도 동일합니다)

차이점은 금속 구조 대신 칩 안테나의 정재파가 유전율 상수가 높은 유전체 칩 내부에서 생성된다는 것입니다. 이것은 두 가지 주요 이점을 제공합니다.

높은 유전율은 동일한 파장에서 안테나의 크기를 줄입니다.
주파수가 상승함에 따라 금속 구조가 점점 더 손실되고 유전체 공진기는 이러한 손실을 겪지 않습니다.

이러한 특성으로 인해 칩 안테나는 GPS 또는 2,4 GHz 라디오와 같은 모바일 및 고주파 애플리케이션에 종종 사용됩니다.

더 자세히 읽으 려면 3 가지 칩 안테나를 포함하여 다양한 PCB 안테나 설계에 대해 설명하는 이 TI 애플리케이션 노트 를 추천합니다 .

— 드미트리 그리고 리 예프
소스

PCB 안테나는 상당히 분명한 구조를 가지고 있지만 칩 안테나의 제조 및 물리적 구조에 대해서는 거의 다루지 않았습니다. 질문에 완전히 대답하기 위해 그것을 커버하십시오.

— user2943160

불행히도, 나는 그러한 정보가 오픈 소스에서 이용 가능하지 않을 것이라고 생각하며, Vishay에서는 일하지 않습니다. 칩 안테나는 기본적으로 세라믹 커패시터이지만 컴파운드 구성 및 프로세스 세부 사항은 영업 비밀 일 가능성이 높습니다.

— Dmitry Grigoryev

답에서 "기본적으로 세라믹 커패시터"를 다루십시오. 물론 사용 된 정확한 유전체 (들)와 제조 공정은 영업 비밀이지만 개념은 어딘가에 참고 문헌이 있어야합니다.

— user2943160

이 답변은 여전히 칩 안테나 제조를 다루지 못합니다.

— user2943160

바운티는이 질문에 오늘 다른 답변이 없었으며 바운티에는 2 시간 남았 기 때문에 수여되었습니다.

— user2943160

칩 안테나의 제조 및 구조에 대해 논의하려면 먼저 명확한 금속 화 패턴을 가진 안테나의 일부 이미지를 고려하십시오.

Mitsubishi Materials에서 AM11DP-ST01 * :

있어 전체 라인 넓거나 좁은 응용 프로그램 작업을 볼 외부 금속 배선 이러한 안테나는. 가장 작은 AM03DG-ST01 은 길이가 약 3.2mm로 줄어 듭니다.

이 안테나의 핵심은 안테나 제품군 의 마케팅 블 러브에 다음과 같이 기술 된 독점적 인 세라믹 화합물입니다 .

표면 실장 가능 유전체 칩 안테나는 첨단 RF 설계 기술과 함께 고주파 응용 분야를위한 세라믹 재료 및 공정 기술에서의 오랜 경험을 조화시킨 결과입니다.

그러나 이러한 안테나는 견고한 세라믹베이스로 구성 할 필요가 없습니다. 예를 들어, 주요 구조 / 유전체 재료 로 "LCP-LDS, Vectra E840ILDS , 40 % 미네랄 충전 LDS 등급"을 갖춘 Molex 47948-0001 :

여기서, 안테나에 대한 금속 화는 레이저 직접 구조화 (laser Direct Structuring)로 알려진 공정에서 미네랄이 채워진 중합체에 첨가된다. 이 프로세스 (PDF 프리젠 테이션 다운로드) 에서 정밀한 형상은 사출 성형 된 재료를 레이저로 표시 한 다음 전도성 재료를 표시된 영역에 부착하여 정의됩니다. 이 전도성 물질은 구리 / 니켈 / 골드의 무전 해 도금으로 안테나 구조를위한 완전한 금속 화를 형성 할 수 있습니다. 또한이 안테나는 접지면 간극을 필요 로 하지 않도록 설계되어 PCB의 내부 접지면으로 차폐 된 반대쪽에 컴포넌트를 장착 할 수 있습니다.

세라믹 칩 안테나 로 더 쉽게 인식 될 수있는 신비한 재료 칩에 관한 주제에서, 상업적인 디자인이 내부 금속 구조물의 디자인을 출판 할 가능성은 거의 없습니다. 이 세라믹 조각 내부를 보려면 소결하기 전에 재료 내부에 증착 된 섬세한 금속 필름의 디자인을 게시해야합니다. 그 장소 : 연구 일지.

듀얼 밴드 900MHz 및 2100MHz 작동을위한 친숙한 직사각형 프리즘 디자인으로 시작 :

세라믹 캐리어 내부에서 금속 화를 사용하는 UMTS (1920-2170MHz) 작동을위한 또 다른 이러한 설계 :

듀얼 밴드 2.4GHz 및 5GHz WiFi 애플리케이션을위한 표면 금속 화 기능이 있는 원통형 세라믹 디자인 도 있습니다 .

2.4GHz ISM 작동을위한 세라믹 유전체의 직사각형 프리즘에 표면 증착을 기반으로 한 최종 표면 금속 화 설계 :

$\epsilon_r$ $f = 300MHz$ $\lambda = 100 cm$ $f = 5GHz$ $\lambda = 6 cm$

— 사용자 2943160
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