OnBoard 915 MHz - EVB（PRO - EB - 476）评估板技术解析

在无线通信领域，天线的性能直接影响着设备的通信质量。今天我们来深入探讨一下 OnBoard 915 MHz - EVB（PRO - EB - 476）评估板，它为 915 MHz 频段的 OnBoard 天线（PRO - OB - 471）的工程评估提供了便利。

文件下载：PRO-EB-476.pdf

一、评估板概述

PRO - EB - 476 评估板尺寸为 120.0 x 50.0 mm，符合 RoHS/RoHS II 标准，MSL 等级为 1。其主要作用是对工作在 915 MHz 的 OnBoard 天线 PRO - OB - 471 进行工程评估，该天线典型工作频率范围为 902 ~ 928 MHz，适用于 LPWA/LoRA/SigFox/ISM 等应用。

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

二、电气规格

参数	规格	单位
工作频率	902 - 928	MHz
中心频率	915	MHz
回波损耗	˂ -6.6	dB
极化方式	混合线性
峰值增益	2.4	dBi
效率	> 50	%
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。大家在实际应用中，是否也遇到过因环境因素导致天线性能变化的情况呢？

三、机械规格

评估板的尺寸为 120.0 x 50.0 mm，了解这些机械规格对于 PCB 布局和整体设计至关重要。在设计过程中，我们要充分考虑评估板的尺寸，确保其能与其他部件合理搭配。

四、PCB 布局与天线引脚编号

该天线采用 PIFA 技术，需要安装在接地平面上。如果 PCB 有多层结构，添加过孔以实现接地区域的平滑互连是很有必要的，这样可以避免接地平面出现分裂。同时，在 PCB 的所有层中，NC 焊盘和 RF 馈电焊盘周围都要有接地间隙。为了优化天线在应用中的阻抗，建议实现一个匹配网络，相关组件可以放置在天线下方。

五、测量设置

天线测量是在 OnBoard SMD 915 MHz 评估板（PRO - EB - 476，120 x 50 mm）上进行的，测量环境为自由空间。这为我们提供了一个标准的测量条件，但实际应用中的环境可能会有所不同，我们需要根据具体情况进行调整。

六、反射特性与辐射特性

反射特性 - 回波损耗

回波损耗小于 -6.6 dB，这表明天线在工作频段内能够较好地匹配负载，减少反射信号，提高信号传输效率。

辐射特性 - 2D 模式（915 MHz）

给出了 H 平面和 V 平面的辐射特性，这有助于我们了解天线在不同方向上的辐射情况，从而根据实际需求进行天线的布局和安装。

七、评估板轮廓与匹配电路

评估板轮廓

评估板尺寸为 120 x 50 mm，带有 SMA 连接器，其目的是为天线的最佳实现提供参考设计，同时也可以通过切割和焊接 PCB 来测试其他实现方式。

匹配电路

天线需要匹配电路来调整谐振频率平衡。评估板出厂时针对 860 ~ 870 MHz 操作进行了优化调整，使用了特定的元件： [C4 = N/A] [C5 = 1.5 nH (Murata LQW15AN1N5B00)] [C6 = 5.6 pF (Murata GJM155C1H5R6WB01)]

但在实际应用中，谐振频率可能会发生偏移，这时就需要根据具体情况更换匹配元件的值或品牌进行补偿。大家在实际调试匹配电路时，有没有遇到过谐振频率偏移的问题呢？

八、一般实施指南

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，并且天线应尽可能与 PCB 边缘对齐，GND 引脚最好靠近角落。

元件安装

天线允许在其禁布区内安装小型电气元件，这种空间高效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。

周边元件影响

如果其他电气元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。建议这些元件分布在从天线禁布区开始的地形坡度下方，高度逐渐增加。

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，建议在实际设备中安装后对天线进行测量。

九、包装与注意事项

评估板采用 1 件/盒的包装方式。需要注意的是，Abracon LLC 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（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。

总之，OnBoard 915 MHz - EVB（PRO - EB - 476）评估板为 915 MHz 天线的评估和应用提供了一个很好的平台，但在实际设计和应用中，我们需要综合考虑各种因素，以确保天线性能的最佳发挥。大家在使用类似评估板时，有什么独特的经验或见解呢？欢迎在评论区分享。