Antenova Pharaoh SR4L073天线：4G/LTE应用的理想之选

在电子设备的设计中，天线的性能直接影响着设备的通信质量。今天，我们来深入了解一下Antenova的Pharaoh SR4L073天线，这是一款专为4G/LTE应用设计的贴片天线，具有诸多出色的特性。

文件下载：SR4L073-EVB-1.pdf

一、天线概述

1. 描述

Pharaoh SR4L073是一款用于安装在PCB上的贴片天线，它可在多个常见的4G频段上运行，包括LTE 700、GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900、WCDMA2100、LTE B7（2500 - 2690MHz）和LTE B40（2300 - 2400MHz）。这使得它在多种4G/LTE应用中都能发挥出色的性能。

2. 应用场景

该天线适用于多种设备，如远程信息处理和OBD跟踪设备、宠物追踪器、健身手环等可穿戴设备、自行车追踪器、M2M（机器对机器）/远程监控、POS（销售点）终端、物联网小传感器以及无人机通信等。

二、关键参数

1. 一般数据

• 频率范围：涵盖698 - 824MHz、824 - 960MHz、1710 - 2200MHz、2300 - 2400MHz、2500 - 2690MHz多个频段。
• 极化方式：线性极化。
• 工作温度：-40°C至140°C，能适应较宽的温度范围。
• 环境条件测试：符合ISO16750 - 4 5.1.1.1/5.1.2.1/5.3.2标准。
• 匹配阻抗：50Ω。
• 重量：小于3.4g，较为轻便。
• 天线类型：贴片天线（SMD）。
• 尺寸：37.0 x 13.0 x 3.3（mm），尺寸小巧。

2. RF特性

频段	峰值增益	平均增益（线性）	平均效率	最大回波损耗	最大电压驻波比
698 - 824MHz	-1.4dBi	-6.0dBi	>25%	-4.6dB	3.8:1
824 - 960MHz	-0.1dBi	-4.5dBi	>35%	-6.4dB	2.8:1
1710 - 2170MHz	2.9dBi	-1.0dBi	>80%	-11.3dB	1.7:1
2300 - 2400MHz	2.6dBi	-1.7dBi	>65%	-8.5dB	2.2:1
2500 - 2690MHz	2.9dBi	-2.1dBi	>60%	-8.5dB	2.2:1

从这些数据可以看出，该天线在不同频段都有较好的性能表现，尤其是在1710 - 2170MHz频段，平均效率高达80%以上。

三、天线设计与集成

1. 天线尺寸与引脚定义

天线尺寸为37.0 ±0.1mm（长）、13.0 ±0.1mm（宽）、3.3 ±0.1mm（高）。它有18个引脚，但只有2个为功能引脚，分别是4号引脚（馈电，连接收发器端口）和5号引脚（接地），其余引脚用于增强机械强度。

2. 电气接口

• 传输线：所有传输线应设计为具有50Ω的特性阻抗，并且长度应尽量短。可以使用在线传输线计算器工具（如https://blog.antenova.com/rf-transmission-line-calculator ）来设计共面传输线，输入PCB厚度、铜厚度和基板介电常数，工具会计算出传输线的宽度和两侧的间隙，以实现50Ω阻抗。
• 匹配电路：天线需要一个匹配电路，该电路必须针对每个产品进行优化。匹配电路最多需要六个组件，应设计到主机PCB中。虽然并非所有组件都可能需要，但建议包含以防万一。匹配网络应靠近天线馈电点放置，以确保有效调谐天线。

3. 天线集成指南

• 天线放置：天线的最佳位置是在PCB短边的角落，这样可以让PCB的长边作为接地平面，长接地平面能提高天线的效率。天线理想情况下需要在5个空间方向上有净空，如果无法实现，应尽量保证至少3个方向有净空，否则性能会下降。可以使用Antenova的放置工具（https://blog.antenova.com/intelligent-antenna-selection-and-placementtool-antenova ）来确定天线的放置位置。
• 主机PCB布局：主机PCB必须使用推荐的PCB焊盘布局，并保证正确的净空。净空区域对天线性能至关重要，必须在PCB的所有层都应用。
• 主机PCB净空：天线焊盘和馈电及接地连接之外，该净空区域内不应有其他组件。天线附近的组件和接地走线应与天线保持至少10mm的净空，因此天线应放置在角落，以减少受影响的侧面。

四、参考板与焊接

1. 参考板

参考板（型号：SR4L073 - EVB - 1）用于评估天线SR4L073，它包含一个SMA母连接器。如需订购参考板，可访问antenova.com。参考板的匹配电路中使用了一些特定的电感和电容，如L2（1.2nH，Murata LQG18HN系列）、L3（12nH，Murata LQG18HN系列）、L5（12nH，Murata LQG18HN系列）、C1（2.7pF，Murata GRM188系列）等。

2. 焊接

该天线适用于无铅焊接。对于有铅焊接，最高温度不应超过240 ºC；对于无铅焊接，最高温度255 ºC的持续时间不得超过20秒。在焊接过程中，天线暴露在超过120 ºC的温度下不应超过3次。

五、包装与存储

1. 最佳存储条件

• 温度：-10ºC至40ºC。
• 湿度：小于75% RH。
• 保质期：24个月。
• 存储地点：远离腐蚀性气体和直射阳光。
• 包装：卷轴应存放在未开封的密封制造商塑料包装中。
• MSL等级：1。

2. 包装相关参数

天线以卷轴形式包装，每卷750个，卷轴有特定的尺寸和特性，如卷轴尺寸（A = 330.0 ± 2.0mm、C = 13.0 ± 0.5mm、N = 100.0 ± 0.5mm、W1 = 56 ± 0.3mm），胶带特性（P0 = 4.00 ± 0.1mm、P1 = 20.00 ± 0.1mm、P2 = 2.00 ± 0.1mm、D0 = 1.50 ± 0.1mm等），盒子尺寸（宽度355mm、高度70mm）等。

Antenova的Pharaoh SR4L073天线在4G/LTE应用中展现出了良好的性能和设计特点。电子工程师在设计相关设备时，可以根据上述参数和指南进行合理的天线选择和集成，以实现最佳的通信效果。大家在实际应用中是否遇到过天线性能不佳的情况呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。