Wireless-Design

Optimale drahtlose Kommunikation beim Design von IoT-Leiterplatten

| Autor / Redakteur: Krisztián Kovács* / Sebastian Gerstl

Sie sollten außerdem mehrere Erdungs-Durchkontaktierungen an der Kante Ihres Erdungsmetallbereichs vorsehen, besonders jedoch rund um Versorgungs-Leiterbahnen (siehe Bild 3) sowie an den PCB-Kanten. Dadurch sinken die harmonischen Strahlungen, die Streufelder verursachen können, erheblich.

Hat Ihre Platine drei Lagen oder mehr, sehen Sie all Ihre Leiterbahnen (besonders die für die Spannungsversorgung) oder Drähte in einer innenliegenden Lage vor. Sie können die Strahlung von diesen Bahnen minimieren, indem Sie so viel Erdungsmetallisierung wie möglich sowohl auf der obersten (Top Layer) als auch auf der untersten Lage (Bottom Layer) verwenden.

Und nicht zuletzt: Wenn immer möglich, halten Sie Versorgungsleiterbahnen entfernt von der Kante der Leiterplatte.

Robuste drahtlose Kommunikation fürs IoT

Drahtlose Verbindungsfähigkeit (Konnektivität) spielt eine entscheidende Rolle im modernen Leben – von der Consumer-Elektronik, die wir täglich nutzen, bis hin zum ständig wachsenden Internet der Dinge. Das IoT ist ganz besonders davon abhängig, dass Daten effizient ins Internet gesandt werden können (häufig über einen lokalen Zugangspunkt), wobei lediglich eine kleine Batterie als Energiequelle dient.

Um diese IoT-getriebene, vernetzte Welt möglich zu machen, benötigen Produktentwickler robuste, erschwingliche Methoden der drahtlosen Kommunikation. Eine der besten Methoden, dies zu erreichen, liegt in der Verwendung von SoCs, die leicht in größere Produkte eingebaut werden können. Damit jedoch das Gesamt-Design in Ordnung ist, müssen die Produkthersteller sorgfältig auf die Struktur und das Layout der RF-Schaltung achten – ein Bereich, der ohnehin vor große Herausforderungen stellt.

Ein guter Ansatzpunkt liegt in der Verwendung der Referenz-Designs der SoC-Anbieter; allerdings ist diese Lösung nicht immer machbar. Deshalb müssen Entwickler Best-Practices im RF-Design verstehen und implementieren. Das wird zur Sicherstellung beitragen, dass sie die Kommunikations-Performance erreichen, die sie sich wünschen, dabei aber im Rahmen ihrer Energie-Budgets und der Regulierungsanforderungen bleiben.

* Krisztián Kovács ist Senior Director Applications Engineering bei Silicon Labs

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