Vergelijking van keramische antennes versus PCB-antennes: voordelen, nadelen en toepassingsscenario's

I. Keramische antennes

Voordelen

‌•‌Ultracompact formaat‌: De hoge diëlektrische constante (ε) van keramische materialen maakt een aanzienlijke miniaturisatie mogelijk met behoud van prestaties, ideaal voor apparaten met beperkte ruimte (bijv. Bluetooth-oordopjes en wearables).

Hoge integratiecapaciteit‌:

‌‌•Monolithische keramische antennes‌: Enkellaagse keramische structuur met metalen sporen op het oppervlak gedrukt, wat de integratie vereenvoudigt.
‌‌•Meerlaagse keramische antennes‌: Maakt gebruik van LTCC-technologie (Low-Temperature Co-fired Ceramic) om geleiders in gestapelde lagen te integreren, waardoor de afmetingen nog verder worden verkleind en verborgen antenneontwerpen mogelijk worden.

‌•‌Verbeterde immuniteit tegen interferentie‌: Verminderde elektromagnetische verstrooiing dankzij een hoge diëlektrische constante, waardoor de impact van extern geluid tot een minimum wordt beperkt.
‌‌•Geschiktheid voor hoge frequentiesGeoptimaliseerd voor hoge frequentiebanden (bijv. 2,4 GHz, 5 GHz), waardoor ze ideaal zijn voor Bluetooth-, wifi- en IoT-toepassingen.

Nadelen

‌‌•Smalle bandbreedte‌: Beperkte mogelijkheden om meerdere frequentiebanden te bestrijken, waardoor de veelzijdigheid beperkt is.
‌‌•Hoge ontwerpcomplexiteit‌: Vereist integratie in de lay-out van het moederbord in een vroeg stadium, waardoor er weinig ruimte is voor aanpassingen na het ontwerp.
‌‌•Hogere kosten‌: Aangepaste keramische materialen en gespecialiseerde productieprocessen (bijv. LTCC) verhogen de productiekosten in vergelijking met PCB-antennes.
1DF27~1

II. PCB-antennes

Voordelen

Lage kosten‌: Rechtstreeks geïntegreerd in de printplaat, waardoor extra assemblagestappen worden geëlimineerd en materiaal-/arbeidskosten worden verlaagd.
•‌Ruimte-efficiëntie‌: Mede ontworpen met circuitsporen (bijv. FPC-antennes, geprinte omgekeerde F-antennes) om de voetafdruk te minimaliseren.
Ontwerpflexibiliteit‌: De prestaties kunnen worden geoptimaliseerd door de geometrie van de sporen (lengte, breedte, meanderen) af te stemmen op specifieke frequentiebanden (bijvoorbeeld 2,4 GHz).
•‌Mechanische robuustheid‌: Geen blootliggende componenten, waardoor het risico op fysieke schade tijdens het hanteren of bedienen wordt beperkt.

Nadelen

Lagere efficiëntie‌: Hogere invoegingsdemping en lagere stralingsefficiëntie vanwege PCB-substraatverliezen en de nabijheid van componenten met ruis.
Suboptimale stralingspatronen‌: Moeilijkheden bij het bereiken van een omnidirectionele of uniforme stralingsdekking, waardoor het signaalbereik mogelijk wordt beperkt.
Gevoeligheid voor interferentie‌: Kwetsbaar voor elektromagnetische interferentie (EMI) van aangrenzende circuits (bijv. elektriciteitsleidingen, hogesnelheidssignalen).

 2256B~1

III. Vergelijking van toepassingsscenario's

Functie

Keramische antennes

PCB-antennes

Frequentieband Hoge frequentie (2,4 GHz/5 GHz) Hoge frequentie (2,4 GHz/5 GHz)
Sub-GHz compatibiliteit Niet geschikt (vereist grotere maat) Niet geschikt (zelfde beperking)
Typische gebruiksgevallen Geminiaturiseerde apparaten (bijv. wearables, medische sensoren) Compacte ontwerpen met oog voor kosten (bijv. wifi-modules, IoT voor consumenten)
Kosten Hoog (materiaal-/procesafhankelijk) Laag
Ontwerpflexibiliteit Laag (vroege integratie vereist) Hoog (post-ontwerp tuning mogelijk)

IV. Belangrijkste aanbevelingen

‌‌•Geef de voorkeur aan keramische antenneswanneer:
Miniaturisatie, hoge frequentieprestaties en EMI-bestendigheid zijn van cruciaal belang (bijvoorbeeld compacte wearables, IoT-knooppunten met een hoge dichtheid).
‌‌•Geef de voorkeur aan PCB-antenneswanneer:
Kostenreductie, snelle prototyping en matige prestaties zijn prioriteiten (bijvoorbeeld bij massaal geproduceerde consumentenelektronica).
‌‌•Voor sub-GHz-banden (bijv. 433 MHz, 868 MHz)‌:

Beide antennetypen zijn onpraktisch vanwege de beperkingen van de golflengte en de afmetingen. Externe antennes (bijv. spiraal- of zweepanantennes) worden aanbevolen.

Concept biedt een volledig assortiment passieve microgolfcomponenten voor militaire, lucht- en ruimtevaart-, elektronische tegenmaatregelen-, satellietcommunicatie-, trunking-communicatietoepassingen, antennes: vermogensverdelers, richtkoppelingen, filters, duplexers en LOW PIM-componenten tot 50 GHz, met een goede kwaliteit en concurrerende prijzen.

 

Welkom op onze website:www.concept-mw.comof neem contact met ons op viasales@concept-mw.com

 


Plaatsingstijd: 29-04-2025