OnBoard 868 MHz - EVB（PRO - EB - 472）评估板详解

一、引言

在当今的无线通信领域，低功耗广域网（LPWA）技术如LoRA、SigFox等得到了广泛应用。而天线作为无线通信系统的关键部件，其性能直接影响着通信质量。ABRACON公司的OnBoard 868 MHz - EVB（PRO - EB - 472）评估板，为工程师们评估868 MHz频段的OnBoard天线（PRO - OB - 471）提供了便利。下面我们就来详细了解一下这款评估板。

文件下载：PRO-EB-472.pdf

二、评估板概述

2.1 基本信息

PRO - EB - 472评估板尺寸为120.0 x 50.0 mm，符合RoHS/RoHS II标准，MSL等级为1。它的主要作用是便于工程师对860 - 870 MHz典型工作频率范围的OnBoard天线（PRO - OB - 471）进行工程评估，该天线可用于LPWA、LoRA、SigFox、ISM等应用。

2.2 评估方法

若要评估天线性能，需先针对测试频段校准矢量网络分析仪（VNA），然后通过评估板上的SMA连接器将评估板连接到校准端口。

三、电气与机械规格

3.1 电气规格

参数	规格	单位
工作频率	860 - 870	MHz
中心频率	865	MHz
回波损耗	˂ -9.9	dB
极化方式	混合线性
峰值增益	1.7	dBi
效率	> 63	%
阻抗	50	Ω

需要注意的是，所有测量都是在自由空间的评估板上进行的，实际性能会因接地平面、应用场景和环境的不同而有所变化。

3.2 机械规格

评估板尺寸为120 x 50 mm。

四、PCB布局与天线引脚编号

4.1 天线安装要求

天线采用PIFA技术，需安装在接地平面上。若PCB有多层，添加过孔以实现接地区域的平滑互连，避免接地平面出现分裂是很有好处的。同时，在PCB的所有层中，NC焊盘和RF馈电焊盘周围要有接地间隙。

4.2 匹配网络建议

建议实现一个匹配网络来优化天线在应用中的阻抗，相关组件可以放置在天线下方。

五、测量设置与特性

5.1 测量设置

天线测量是在OnBoard SMD 868 MHz评估板（PRO - EB - 472，120 x 50 mm）上进行的，测量环境为自由空间。

5.2 反射与辐射特性

评估板展示了反射特性（回波损耗）、总辐射效率和最大辐射增益等数据。同时，还给出了868 MHz的2D辐射方向图，包括H平面、VO平面、V90平面等不同极化方向的情况。

六、评估板概述与匹配电路

6.1 评估板作用

评估板的开发是为了简化天线（PRO - OB - 471）的测试和评估。其尺寸为120 x 50 mm，包含一个SMA连接器，为天线的最佳实现提供了参考设计。该评估板还可通过切割和焊接PCB应用于其他设备的测试。

6.2 匹配电路

评估板在天线旁边实现了一个匹配电路，组件位置适合0402（1005公制）SMD组件。出厂时，评估板针对860 - 870 MHz的操作进行了优化调谐，使用的电容值如下： [C 4=N / A] [C 5=5.6 pF (Murata GJM155C1H5R6WB01)] [C6 =2.2 pF (Murata GJM155C1H2R2WB01)]

但在实际应用中，谐振频率可能会发生偏移，因此可能需要更换其他值、组件或品牌来进行补偿。

七、通用实施指南

7.1 天线位置

天线可以有不同的放置方式，但某些位置更为有利。最佳位置是选项1或4，天线应尽可能与PCB边缘对齐，最好使GND引脚靠近角落。

7.2 组件安装

天线允许在天线禁布区内安装小型电气组件，这是一种节省空间的解决方案，对性能影响较小，但可能会影响天线调谐。如果PCB空间有限，这种安装方式是可行的。

7.3 周边组件影响

如果其他电气组件位于天线周围区域，可能会对天线调谐和辐射性能产生影响。建议这些组件分布在从天线禁布区开始的地形坡度下方，并逐渐增加高度。

7.4 塑料和金属部件影响

天线附近的塑料和金属部件可能会影响天线调谐和/或性能。一般来说，天线上方的塑料外壳会使谐振频率下移。因此，建议在实际设备中实施后对天线进行测量。

八、包装与注意事项

8.1 包装

评估板每盒1件。

8.2 注意事项

ABRACON公司的产品是商用现货（COTS）产品，适用于商业、工业和指定的汽车应用。但不专门设计用于军事、航空、航天、依赖生命的医疗应用或任何需要高可靠性的应用，因为组件故障可能导致生命和/或财产损失。对于需要高可靠性和/或极端工作环境的应用，需要获得ABRACON LLC的书面同意和授权。

大家在使用这款评估板进行天线评估和设计时，一定要充分考虑上述各种因素，以确保天线性能达到最佳。你在实际应用中是否遇到过类似的天线设计和评估问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。