¿El "efecto vecino" de la placa magnética en el extremo receptor: ¿ por qué la sensibilidad del GPS disminuye después de agregar la placa magnética?

La primera es la carga magnética.

Después de que el material de alta permeabilidad de la placa magnética entra en el campo cercano de la antena, cambiará la distribución del flujo magnético alrededor de la antena, lo que equivale a superponer un componente de inducción adicional a la inducción de la antena. Esto es lo mismo que el mecanismo de influencia de la placa magnética en la antena nfc, pero el objeto ha sido reemplazado por una antena GPS o wi - fi. Si la placa magnética está demasiado cerca de la antena, la frecuencia de resonancia de la antena puede desviarse hacia la baja frecuencia, y la red de coincidencia originalmente afinada no coincide y la eficiencia disminuye. Para las antenas de banda estrecha (como 1575 GHz del gps), el desplazamiento de frecuencia de decenas de MHz es suficiente para empeorar la relación de onda estacionaria.

El segundo es el acoplamiento metálico.

Las láminas magnéticas suelen tener un respaldo metálico (lámina de cobre o capa metálica) para el blindaje y el soporte estructural. Esta capa de metal es un conductor adicional a los ojos de la antena vecina. Si la distancia entre el borde metálico de la placa magnética y el emisor de la antena es demasiado cercana, el borde metálico puede convertirse en una ruta de acoplamiento parasitario en el campo cercano de la antena, cambiando el patrón de radiación o la resistencia de entrada de la antena. En la banda de ondas milimétricas, el efecto de dispersión de los bordes metálicos es más significativo.

El tercero es la redistribución del campo cercano.

La alta permeabilidad de la placa magnética "atrae" la línea de fuerza magnética a concentrarse en sí misma, lo que significa que la distribución del flujo magnético en el campo cercano de la antena se reorienta. Para las antenas dominadas por componentes de campo magnético (como nfc, algunas antenas celulares de baja frecuencia), esta redistribución puede cambiar el volumen efectivo de radiación de la antena; Para las antenas dominadas por componentes de campo eléctrico, el impacto es relativamente pequeño, pero la constante dieléctrica de las placas magnéticas todavía participará en la distribución de campo cercano.

Antena GPS

Trabajando en 1575 GHz (l1) y 1227 GHz (l5), pertenece a una antena de polarización circular de banda estrecha y es altamente sensible al entorno dieléctrico y conductor circundante. Tanto la carga magnética como el acoplamiento metálico de la placa magnética pueden deteriorar la relación eje de la antena GPS y reducir la ganancia. La señal GPS en sí es extremadamente débil (alrededor de - 130 dbm) y la eficiencia de la antena disminuye en varios db, lo que puede prolongar el tiempo de posicionamiento o reducir la precisión de posicionamiento.

Antena Wi - Fi

Trabajando en 2,4 GHz y 5 ghz, el ancho de banda es relativamente amplio y la tolerancia al desplazamiento de frecuencia es mayor que la del gps. Sin embargo, si el respaldo metálico de la placa magnética está demasiado cerca de la antena Wi - fi, todavía puede reducir la eficiencia de la antena a través del acoplamiento de campo cercano. En la configuración mimo, el impacto de las pastillas magnéticas en diferentes unidades de antena es inconsistente, y también puede cambiar la correlación entre las antenas y afectar el rendimiento mimo.

Antena celular (sub - 6 ghz)

Por lo general, se encuentra en el marco central o en la parte inferior, relativamente lejos físicamente de la bobina de carga inalámbrica, y generalmente se ve afectada menos que GPS y Wi - fi. Pero en algunos modelos apilados y compactos, el borde de la placa magnética puede extenderse a la zona cercana al campo de la antena celular, y el impacto aún debe evaluarse.

distancia

El factor más directo. Cuanto más cerca esté el borde de la placa magnética del radiómetro de la antena, más fuerte será la carga magnética y el acoplamiento metálico. La práctica común en ingeniería es mantener una cierta "distancia de seguridad" entre la placa magnética y la antena GPS / Wi - fi, pero esta distancia no tiene estándares uniformes y depende del diseño específico de la antena, la conductividad magnética de la placa magnética y el tamaño del soporte metálico. En los modelos apilados y compactos, la distancia de Seguridad puede reducirse a unos milímetros, cuando el impacto de las pastillas magnéticas debe confirmarse mediante simulación o medición.

Superficie

Determina el alcance de la "ocupación" de las películas magnéticas en el campo cercano. Cuanto mayor sea el tamaño plano de la placa magnética, más antenas cubrirá o se acercará, y mayor será el alcance del impacto potencial. La regla del 90% de cobertura está dirigida a las bobinas de carga inalámbrica, pero no garantiza que las pastillas magnéticas también sean "seguras" para las antenas adyacentes. El diseño del área de la placa magnética requiere encontrar un equilibrio entre la eficiencia de carga inalámbrica y la compatibilidad de la antena vecina.

Dirección

Lo que determina qué parámetros de la antena afecta la placa magnética. Cuando la placa magnética se encuentra en la parte posterior de la antena (lado de la formación de puesta a tierra), afecta principalmente las condiciones de puesta a tierra de la antena; Cuando la placa magnética se encuentra en el lado de la antena, afecta principalmente la distribución de campo cercano de la antena; Cuando la placa magnética se encuentra frente a la dirección de radiación de la antena, puede bloquear directamente la radiación. La relación relativa entre la posición de montaje de la placa magnética y la disposición de la antena debe tenerse en cuenta en la etapa de diseño estructural.

Las especificaciones de la placa magnética solo describen las propiedades magnéticas y las pérdidas del material en sí, sin describir "después de pegarlo, qué pasará con la sensibilidad de la antena lateral". Esto significa que incluso si la placa magnética cumple con los dos indicadores de carga inalámbrica y nfc, su impacto en la antena GPS / Wi - Fi sigue siendo una variable no verificada.

Lo que es más problemático es que este efecto no es visible en la inspección de materiales entrantes y la prueba separada de la placa magnética. Solo está expuesto en la prueba de radiofrecuencia de toda la máquina, cuando el esquema de la placa magnética está bloqueado y el espacio de ajuste es limitado. Si se detecta una disminución de la sensibilidad del GPS en las pruebas de toda la máquina, la primera reacción del ingeniero es a menudo comprobar la antena GPS en sí o coincidir con la red, sin rastrear necesariamente la placa magnética. Por lo tanto, el impacto de las películas magnéticas es fácil de subestimar o atribuir erróneamente.

Primero, antes de la selección de la placa magnética, se dibuja la relación espacial entre la placa magnética y todas las antenas adyacentes.

Confirme si el gps, Wi - fi, la posición relativa de la antena celular con la bobina de carga inalámbrica y el tamaño plano de la placa magnética se extenderán a la zona de campo cercano de estas antenas. Si la distancia entre el borde de la placa magnética y el radiómetro de la antena es menor que el radio de campo cercano de la antena, el impacto de la placa magnética debe incluirse en la evaluación en la etapa de diseño, en lugar de esperar a que toda la máquina pruebe antes de investigar.

En segundo lugar, el índice de radiofrecuencia de la antena vecina se utiliza como elemento de verificación independiente del esquema de disco magnético.

En la fase de muestra, se comparan las diferencias en la sensibilidad gps, el rendimiento Wi - Fi y el nivel de recepción celular en condiciones "con disco" y "sin disco". Si la diferencia está más allá del rango aceptable, es necesario ajustar el tamaño, la ubicación o el sistema de materiales de la placa magnética, en lugar de optimizar solo la eficiencia de carga inalámbrica.

En tercer lugar, en la selección del sistema de materiales, se considera el "radio de influencia" de la placa magnética en la antena vecina.

El rango de influencia de los materiales de alta permeabilidad en el campo cercano suele ser mayor, y el radio de influencia de las películas magnéticas de baja permeabilidad o delgadas es relativamente pequeño. Si la placa magnética debe estar cerca de la antena GPS o wi - fi, elegir un esquema con una conductividad magnética moderada y un área de soporte metálico más pequeña puede ser más propicio para la compatibilidad de radiofrecuencia de toda la máquina que el esquema que persigue la mayor conductividad magnética.

En cuarto lugar, en el diseño de apilamiento se reserva una zona de transición entre la placa magnética y la antena.

Si el espacio lo permite, se puede debilitar la intensidad de la carga magnética y el acoplamiento metálico dejando una zona de transición sin metal y sin material de alta permeabilidad entre el borde de la placa magnética y el emisor de la antena. No hay un estándar uniforme para el ancho de la zona de transición, que debe determinarse en función de la banda de frecuencia de la antena, las características de la placa magnética y la estructura de toda la máquina.

Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de producto de chip magnético del extremo receptor cubre el chip compuesto de ferrita y el chip compuesto de nanocristales, que puede proporcionar diferentes niveles de permeabilidad magnética y tamaños planos de acuerdo con la ubicación y Banda de frecuencia de la antena vecina, y apoya la evaluación comparativa del índice de radiofrecuencia de la antena vecina en condiciones de "chip magnético / chip no magnético" en la etapa de muestra.

Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.