{"id":21732,"date":"2026-08-18T09:52:10","date_gmt":"2026-08-18T09:52:10","guid":{"rendered":"https:\/\/lead-pcb.com\/?p=21732"},"modified":"2026-10-20T10:07:04","modified_gmt":"2026-10-20T10:07:04","slug":"pcb-antenna","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lead-pcb.com\/pt\/blog\/pcb-antenna\/","title":{"rendered":"Projeto de Antena de PCB: Layout, Materiais e Fabrica\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">A <strong>antena de PCB<\/strong> \u00e9 uma trilha ou padr\u00e3o de cobre gravado diretamente em uma placa de circuito impresso que transmite e recebe ondas eletromagn\u00e9ticas de radiofrequ\u00eancia. \u00c9 a maneira mais barata de adicionar conectividade sem fio a um produto, pois n\u00e3o acrescenta conector, cabo nem uma linha na lista de materiais.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ela tamb\u00e9m \u00e9 a parte de um projeto com maior probabilidade de falhar por motivos que nada t\u00eam a ver com a teoria de antenas. Em nossa experi\u00eancia analisando placas devolvidas, a grande maioria dos problemas em antenas de PCB est\u00e1 relacionada ao layout: cobre onde n\u00e3o deveria haver nenhum, um plano de terra que cresceu durante o roteamento ou um projeto sem margem para absorver a varia\u00e7\u00e3o normal de fabrica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este guia aborda o que realmente determina se uma antena de PCB funciona: a zona de exclus\u00e3o, o substrato, a rede de casamento e as toler\u00e2ncias que o processo de fabrica\u00e7\u00e3o pode deixar de atender. Ele foi escrito para o engenheiro que recebeu um m\u00f3dulo de r\u00e1dio e precisa fazer a antena funcionar em uma placa espec\u00edfica.<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Principais conclus\u00f5es<\/strong> &#8211; A regra de maior impacto \u00e9 manter uma zona sem cobre em todas as camadas abaixo e ao redor do radiador. A maioria das falhas em antenas de PCB remonta \u00e0 viola\u00e7\u00e3o dessa regra, geralmente por um preenchimento de plano de terra em uma camada interna que \u00e9 invis\u00edvel na visualiza\u00e7\u00e3o da camada externa usada pela maioria dos engenheiros de layout. &#8211; Os requisitos de afastamento aumentam com o comprimento de onda. Uma antena de 433 MHz precisa de uma \u00e1rea de placa muito maior do que uma de 2,4 GHz, e essa \u00e9 a restri\u00e7\u00e3o descoberta com mais frequ\u00eancia depois que a placa j\u00e1 foi roteada. &#8211; O substrato define o tamanho f\u00edsico da antena por meio de sua constante diel\u00e9trica e determina quanta pot\u00eancia \u00e9 perdida na forma de calor por meio de seu fator de dissipa\u00e7\u00e3o. O FR-4 \u00e9 realmente adequado para 2,4 GHz. &#8211; A m\u00e1scara de solda desafina uma antena de PCB de forma mensur\u00e1vel. Uma medi\u00e7\u00e3o revisada por pares em 433 MHz constatou que a remo\u00e7\u00e3o da m\u00e1scara deslocou a resson\u00e2ncia para cima em 3,5% e melhorou o ganho de pico em 1,2 dB. &#8211; A largura de banda de projeto \u00e9 a margem que absorve a toler\u00e2ncia de fabrica\u00e7\u00e3o. Um projeto de banda estreita quase n\u00e3o tem margem; um projeto de banda larga de 2,4 GHz absorve a mesma varia\u00e7\u00e3o sem que isso seja percept\u00edvel.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">O que \u00e9 uma antena de PCB?<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uma antena de PCB \u00e9 uma trilha ou padr\u00e3o condutor de cobre gravado em uma placa de circuito impresso que converte corrente de alta frequ\u00eancia em ondas eletromagn\u00e9ticas irradiadas e, na recep\u00e7\u00e3o, converte as ondas eletromagn\u00e9ticas interceptadas novamente em corrente de alta frequ\u00eancia. A pr\u00f3pria placa faz parte da estrutura radiante.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Esse \u00faltimo ponto \u00e9 o que diferencia uma antena de PCB de todas as outras op\u00e7\u00f5es de antena. Quando voc\u00ea compra uma antena de chip ou uma antena externa do tipo haste, o elemento radiante chega caracterizado e testado. Quando voc\u00ea grava uma trilha, assume a responsabilidade pela geometria e por tudo o que estiver pr\u00f3ximo a ela. Voc\u00ea controla o radiador e tamb\u00e9m controla cada parte de cobre, metal e pl\u00e1stico que poder\u00e1 desafin\u00e1-lo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Tr\u00eas consequ\u00eancias pr\u00e1ticas decorrem disso:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>N\u00e3o h\u00e1 nada que possa se soltar.<\/strong> Nenhum conector, cabo ou etapa de montagem. Para um produto que ser\u00e1 derrubado, isso \u00e9 importante.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>O custo \u00e9 a \u00e1rea da placa e a disciplina de layout.<\/strong> Voc\u00ea troca espa\u00e7o f\u00edsico e aten\u00e7\u00e3o de projeto por um custo unit\u00e1rio menor.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>O desempenho \u00e9 definido pelo seu layout, n\u00e3o por uma folha de dados.<\/strong> A mesma trilha em duas placas diferentes corresponde a duas antenas diferentes.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Geralmente, essa troca vale a pena. Uma antena de PCB \u00e9 a escolha padr\u00e3o para qualquer dispositivo conectado em que haja espa\u00e7o na placa e a equipe de projeto esteja disposta a tratar a \u00e1rea da antena como um espa\u00e7o protegido, e n\u00e3o como uma \u00e1rea dispon\u00edvel para roteamento.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Antena de PCB vs. antena de chip vs. antena externa<\/h3>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Op\u00e7\u00e3o<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Espa\u00e7o ocupado<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Custo relativo<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">O que voc\u00ea assume<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Antena de trilha<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Maior<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Mais baixo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Disciplina de layout e tempo de ajuste<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Antena de chip<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Pequeno<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Baixo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Pouco risco de ajuste, efici\u00eancia ligeiramente menor<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Antena externa \/ FPC<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Maior no total<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Mais alto<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Conector, cabo e uma etapa de montagem<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A Se\u00e7\u00e3o 9 desenvolve isso em uma matriz de decis\u00e3o completa.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Tipos de Antena de PCB e Quando Usar Cada Um<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Cinco geometrias de antena abrangem quase todas as aplica\u00e7\u00f5es de antenas de PCB, e a escolha \u00e9 determinada pela quantidade de \u00e1rea da placa que voc\u00ea pode ceder, e n\u00e3o pelo formato que parece melhor em um projeto de refer\u00eancia.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Tipo<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Dimens\u00e3o determinante<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Espa\u00e7o ocupado t\u00edpico em 2,4 GHz<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Padr\u00e3o<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Ideal para<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Monopolo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Quarto de onda sobre o plano de terra<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Trilha de ~23 mm (Nordic)<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Omnidirecional<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Integra\u00e7\u00e3o mais simples, maior largura de banda<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Inverted-F meandrada (MIFA)<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Quarto de onda, dobrada<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">7,2 x 11,1 mm<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Omnidirecional<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Dispositivos conectados compactos, a op\u00e7\u00e3o mais vers\u00e1til<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Patch<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Meia onda<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Grande<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Direcional, alto ganho<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">GPS, ponto a ponto<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Dipolo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Meia-onda, dois bra\u00e7os<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">M\u00e9dio<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Omnidirecional balanceada<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">M\u00f3dulos Wi-Fi e LoRa<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Loop \/ NFC<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Indutiva<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Varia<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Campo pr\u00f3ximo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">RFID e NFC<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As concess\u00f5es em uma linha cada:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Monopolo.<\/strong> O mais f\u00e1cil de ajustar e o mais tolerante, pois tem a maior largura de banda. Requer o maior comprimento.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>MIFA.<\/strong> Dobra o comprimento el\u00e9trico em uma \u00e1rea reduzida. Sacrifica largura de banda e efici\u00eancia para economizar espa\u00e7o, o que a torna menos tolerante a varia\u00e7\u00f5es de fabrica\u00e7\u00e3o.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Patch.<\/strong> Oferece ganho e diretividade. Requer um plano de terra s\u00f3lido diretamente abaixo e bastante \u00e1rea.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Dipolo.<\/strong> Balanceado e menos dependente do plano de terra, mas requer uma \u00e1rea de exclus\u00e3o livre ao redor de ambos os bra\u00e7os e roteamento sim\u00e9trico.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Loop e NFC.<\/strong> Um modelo de projeto totalmente diferente. N\u00e3o aplique um modelo de patch em GHz a um loop indutivo de campo pr\u00f3ximo.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As dimens\u00f5es da MIFA acima v\u00eam das diretrizes de projeto de antenas e layout de RF da Infineon, que especificam uma antena de 7,2 mm x 11,1 mm com uma largura de trilha de 20 mil para aplica\u00e7\u00f5es de interface humana de 2,4 GHz (<a href=\"https:\/\/www.infineon.com\/dgdl\/Infineon-AN91445_Antenna_Design_and_RF_Layout_Guidelines_Application_Notes-ApplicationNotes-v05_00-EN.pdf\">Infineon AN91445<\/a>, documento 001-91445).<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Como uma antena de PCB irradia<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uma antena irradia quando seu comprimento f\u00edsico corresponde a uma fra\u00e7\u00e3o espec\u00edfica do comprimento de onda do sinal, e tudo na placa pr\u00f3ximo a esse condutor altera o comprimento efetivo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A 2,45 GHz, o comprimento de onda no espa\u00e7o livre \u00e9 de 122,4 mm, portanto um quarto de onda mede 30,6 mm. Esse \u00e9 o valor te\u00f3rico. O que ele n\u00e3o informa \u00e9 qual deve ser o comprimento de uma trilha impressa real, pois a rela\u00e7\u00e3o entre uma f\u00f3rmula e uma placa \u00e9 mais fraca do que a maioria dos guias sugere.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Considere o outro limite frequentemente citado. Dividir o quarto de onda no espa\u00e7o livre pela raiz quadrada da constante diel\u00e9trica do substrato resulta em 30,6 \/ \u221a4,3 = 14,8 mm. Nenhum dos dois valores descreve uma antena funcional:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>\u221aDk \u00e9 o divisor errado para uma antena de trilha.<\/strong> O fator de velocidade de uma linha de microfita depende da constante diel\u00e9trica efetiva, n\u00e3o do valor do material a granel, e, para uma trilha sobre <a href=\"https:\/\/lead-pcb.com\/pt\/blog\/fr-4-material-properties\/\" data-type=\"post\" data-id=\"7918\">FR-4<\/a> esse valor efetivo fica mais pr\u00f3ximo de 3,0 a 3,3 do que de 4,3.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Um monopolo de quarto de onda sobre um plano de terra fica pr\u00f3ximo do comprimento no espa\u00e7o livre, n\u00e3o do comprimento no substrato.<\/strong> O plano de terra atua como um plano de imagem, e o carregamento nas extremidades, juntamente com o tamanho finito do plano de terra, encurta um pouco a trilha.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A diretriz de projeto publicada pela Nordic Semiconductor resolve isso com um n\u00famero real: um monopolo impresso de quarto de onda a 2,4 GHz mede <strong>cerca de 23 mm de comprimento<\/strong>, exigindo uma dist\u00e2ncia m\u00ednima de 5 mm at\u00e9 o plano de terra (<a href=\"https:\/\/devzone.nordicsemi.com\/guides\/hardware-design-test-and-measuring\/b\/nrf5x\/posts\/general-pcb-design-guidelines-for-nrf53-series\">Nordic Semiconductor, Diretrizes gerais de projeto de PCB<\/a>). Isso n\u00e3o corresponde nem a 14,8 mm nem a 30,6 mm e \u00e9 55% maior do que o c\u00e1lculo baseado no substrato.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A li\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica: trate a aritm\u00e9tica do comprimento de onda como uma verifica\u00e7\u00e3o de plausibilidade da ordem de grandeza e trate um projeto de refer\u00eancia do fabricante como o ponto de partida real. Depois, fa\u00e7a medi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mais um aspecto da f\u00edsica \u00e9 importante para tudo o que vem a seguir. A antena \u00e9 um transdutor entre aproximadamente 50 ohms no r\u00e1dio e 377 ohms no espa\u00e7o livre. Cada elemento entre esses dois pontos \u2014 a linha de alimenta\u00e7\u00e3o, a rede de casamento e o substrato \u2014 representa perda. \u00c9 por isso que o cobre pr\u00f3ximo n\u00e3o \u00e9 uma preocupa\u00e7\u00e3o menor: o metal se acopla ao radiador, carrega-o capacitivamente e desloca sua resson\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Regras de layout para antenas de PCB: \u00e1rea de exclus\u00e3o, plano de terra e posicionamento<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A regra de layout que determina se uma antena de PCB funciona \u00e9 uma zona sem cobre em todas as camadas abaixo e ao redor do radiador, e seu tamanho varia de acordo com o comprimento de onda em que voc\u00ea est\u00e1 transmitindo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Veja o que a documenta\u00e7\u00e3o dos fabricantes realmente especifica \u2014 e \u00e9 menos do que voc\u00ea poderia esperar.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Figura<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Fonte<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">O que ela realmente mede<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Comprimento da trilha de ~23 mm, dist\u00e2ncia m\u00ednima de 5 mm at\u00e9 o plano de terra<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Nordic Semiconductor<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Dist\u00e2ncia entre a trilha da antena e a borda do plano de terra, a 2,4 GHz<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">L4 reduzida para 19,0 mm para deslocar 433\u2013510 MHz para 868\u2013930 MHz<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Texas Instruments SWRA730<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Comprimento da trilha versus faixa de opera\u00e7\u00e3o, em uma antena de 43 x 25 mm<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">A \u00e1rea da antena n\u00e3o pode ser usada para outras trilhas<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Texas Instruments SWRA730<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Proibi\u00e7\u00e3o qualitativa, layout de um \u00fanico lado<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00c1rea de exclus\u00e3o de ~70 mil ao redor do circuito de casamento de imped\u00e2ncia de RF<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Silicon Labs AN928.2<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00c1rea de exclus\u00e3o do circuito de casamento de imped\u00e2ncia, <strong>n\u00e3o<\/strong> \u00e1rea de exclus\u00e3o da antena<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Nenhum fabricante de sil\u00edcio ou m\u00f3dulo publica uma tabela de \u00e1reas de exclus\u00e3o por faixa em mil\u00edmetros.<\/strong> Cada fabricante expressa a folga de forma qualitativa, em rela\u00e7\u00e3o ao desenho da \u00e1rea ocupada por uma pe\u00e7a espec\u00edfica de antena ou como um \u00fanico valor de folga em uma frequ\u00eancia. Se voc\u00ea encontrou uma tabela que fornece uma faixa espec\u00edfica em mil\u00edmetros para cada banda, quase certamente ela tem origem em blogs de fabrica\u00e7\u00e3o que a atribuem a nenhum documento de fabricante. Trate qualquer tabela desse tipo como uma regra pr\u00e1tica n\u00e3o atribu\u00edda do setor, e n\u00e3o como uma orienta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O que a documenta\u00e7\u00e3o deixa inequ\u00edvoco:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Nenhum preenchimento de cobre, plano ou trilha em qualquer camada sob o radiador.<\/strong> A Nordic exige um aterramento s\u00f3lido e cont\u00ednuo sob o caminho de RF, desde o pad do chip at\u00e9 a alimenta\u00e7\u00e3o da antena, e exige separadamente uma \u00e1rea de exclus\u00e3o na camada interna sob o circuito de casamento. A Texas Instruments afirma que a \u00e1rea sob a antena n\u00e3o pode ser usada para nenhuma outra trilha.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>A folga aumenta proporcionalmente ao comprimento de onda.<\/strong> Isso decorre diretamente da f\u00edsica: um quarto de onda a 433 MHz mede aproximadamente 173 mm no espa\u00e7o livre, em compara\u00e7\u00e3o com 30,6 mm a 2,45 GHz. Portanto, a \u00e1rea da placa necess\u00e1ria para uma antena sub-GHz \u00e9 v\u00e1rias vezes maior, e essa \u00e9 a restri\u00e7\u00e3o descoberta com mais frequ\u00eancia depois que o roteamento j\u00e1 foi conclu\u00eddo.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Antena na borda da placa ou projetada al\u00e9m do substrato<\/strong>, onde o radiador tem espa\u00e7o livre em pelo menos um lado.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Nenhum metal dentro da \u00e1rea de exclus\u00e3o.<\/strong> Ferragens de montagem, contatos da bateria, blindagens e carca\u00e7as de conectores refletem a energia irradiada de volta para a antena.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Congele o layout mec\u00e2nico antes da sintonia.<\/strong> Mover um gabinete, uma bateria ou um ressalto de montagem depois da sintonia invalida a sintonia.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Por que o cobre sob a antena altera sua sintonia<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Qualquer cobre sob ou ao lado do radiador se acopla a ele eletromagneticamente. O acoplamento adiciona capacit\u00e2ncia parasita, que carrega a antena e desloca sua frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia para baixo, al\u00e9m de prejudicar o casamento de imped\u00e2ncia. Esse \u00e9 o mecanismo e \u00e9 por isso que a regra \u00e9 absoluta, e n\u00e3o apenas uma orienta\u00e7\u00e3o: um preenchimento de cobre que parece inofensivo na camada superior funciona como uma placa de capacitor na camada tr\u00eas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O risco espec\u00edfico \u00e9 que os preenchimentos nas camadas internas ficam invis\u00edveis na visualiza\u00e7\u00e3o da camada externa usada pela maioria dos engenheiros de layout. A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 verificar a \u00e1rea de exclus\u00e3o em todas as camadas, n\u00e3o apenas naquela em que voc\u00ea est\u00e1 trabalhando.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Materiais e empilhamento da antena de PCB<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O substrato define o tamanho f\u00edsico da antena por meio de sua constante diel\u00e9trica e determina quanta pot\u00eancia \u00e9 perdida na forma de calor por meio de seu fator de dissipa\u00e7\u00e3o. <a href=\"https:\/\/lead-pcb.com\/pt\/blog\/fr4-pcb-guide\/\" data-type=\"post\" data-id=\"6770\">FR-4<\/a> \u00e9 realmente adequado a 2,4 GHz.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dois n\u00fameros determinam a escolha, e eles desempenham fun\u00e7\u00f5es diferentes. <strong>Dk define o tamanho<\/strong>: uma constante diel\u00e9trica mais alta significa uma antena mais curta para a mesma frequ\u00eancia. <strong>Df define a perda<\/strong>: uma tangente de perdas mais alta converte mais da pot\u00eancia de transmiss\u00e3o em calor no diel\u00e9trico, em vez de sinal irradiado.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Material<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Dk do processo<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Dk de projeto<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Df a 10 GHz<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Observa\u00e7\u00f5es<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Isola 370HR (FR-4)<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">4,04 a 2 GHz<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">n\u00e3o aplic\u00e1vel, depende da constru\u00e7\u00e3o<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">0,0210 a 2 GHz<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Depende da constru\u00e7\u00e3o; veja abaixo<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RO4350B<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">3,48 \u00b1 0,05<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">3.66<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">0.0037<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Circuitos de RF<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RO4003C<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">3,38 \u00b1 0,05<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">3.55<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">0.0027<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">RF de faixa intermedi\u00e1ria<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RT\/duroid 5880<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">2,20 \u00b1 0,02<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">2.20<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">0.0009<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">PTFE de baixa permissividade<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RO3003<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">3,00 \u00b1 0,04<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">3.1629<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">0.0010<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">PTFE<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Todos os valores da Rogers s\u00e3o especificados a 10 GHz, com 2,5 GHz entre par\u00eanteses, e cada um representa um valor t\u00edpico de processo com uma toler\u00e2ncia declarada (<a href=\"https:\/\/rogerscorp.com\/advanced-electronics-solutions\/ro4000-series-laminates\/ro4350b-laminates\">Rogers RO4350B<\/a>, <a href=\"https:\/\/rogerscorp.com\/advanced-electronics-solutions\/ro4000-series-laminates\/ro4003c-laminates\">RO4003C<\/a>, <a href=\"https:\/\/rogerscorp.com\/advanced-electronics-solutions\/rt-duroid-laminates\/rt-duroid-5880-laminates\">RT\/duroid 5880<\/a>). Os dados da Isola v\u00eam da p\u00e1gina do produto 370HR da Isola, revis\u00e3o E, datada de junho de 2024, que publica uma varredura dependente da constru\u00e7\u00e3o: o Dk varia de 4,24 a 100 MHz, 4,17 a 1 GHz, 4,04 a 2 GHz e 3,92 a 5 GHz e 10 GHz, enquanto o Df varia de 0,0150 a 0,0250 na mesma faixa (<a href=\"https:\/\/www.isola-group.com\/pcb-laminates-prepreg\/370hr-laminate-prepreg\/\">Isola 370HR<\/a>).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dois aspectos dessa tabela merecem destaque.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>N\u00e3o existe um Dk universal para FR-4.<\/strong> Os pr\u00f3prios dados publicados pela Isola variam aproximadamente de 3,54 a 4,44 puramente em fun\u00e7\u00e3o da constru\u00e7\u00e3o, conforme o estilo do vidro e o teor de resina. Qualquer frase do tipo \u00abFR-4 tem Dk 4,3\u00bb s\u00f3 \u00e9 defens\u00e1vel como regra pr\u00e1tica, nunca como especifica\u00e7\u00e3o. Especifique o grau real.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>O Dk de processo e o Dk de projeto s\u00e3o n\u00fameros diferentes, e confundi-los \u00e9 o erro de aquisi\u00e7\u00e3o mais comum nesse tema.<\/strong> O RO4350B tem Dk de processo de 3,48 e Dk de projeto de 3,66. A diferen\u00e7a de 5% vem da rugosidade da superf\u00edcie do cobre e do tratamento da folha em uma placa acabada, e isso deslocar\u00e1 visivelmente uma antena simulada. Use o valor de projeto para a simula\u00e7\u00e3o e o valor de processo, com sua toler\u00e2ncia, para a fabrica\u00e7\u00e3o. Informe qual deles foi utilizado.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O limite honesto para a escolha do material: o FR-4 funciona a 2,4 GHz. Acima de aproximadamente 5 GHz, a perda diel\u00e9trica come\u00e7a a reduzir significativamente o alcance, e passa a valer a pena especificar um laminado de baixa perda. Um laminado de RF n\u00e3o corrige um layout ruim.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Como a m\u00e1scara de solda desloca sua frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A m\u00e1scara de solda aumenta a constante diel\u00e9trica efetiva ao redor da trilha e desloca a resson\u00e2ncia para baixo. O valor medido \u00e9 maior do que a regra pr\u00e1tica geralmente citada.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uma medi\u00e7\u00e3o revisada por pares em uma antena invertida modificada do tipo F, operando a 433 MHz sobre FR-4 de 1,6 mm, constatou que a remo\u00e7\u00e3o das camadas de m\u00e1scara de solda, mantendo todos os demais par\u00e2metros inalterados, deslocou a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia <strong>de 433 MHz para 448 MHz<\/strong>, um aumento de 3,5%, e melhorou o ganho realizado de pico em 1,2 dB, de -13,8 para -12,6 dBi (<a href=\"https:\/\/digital-library.theiet.org\/doi\/full\/10.1049\/el.2013.4312\">Buckley et al., <em>Electronics Letters<\/em>, Vol. 50, N\u00ba 8, 2014<\/a>).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O valor de 1\u20132% amplamente difundido vem de blogs de fabrica\u00e7\u00e3o, e n\u00e3o de medi\u00e7\u00f5es, sendo aproximadamente metade do valor publicado. Para uma aplica\u00e7\u00e3o de banda estreita, um deslocamento de 3,5% \u00e9 a diferen\u00e7a entre estar dentro ou fora da banda. A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 criar uma abertura na m\u00e1scara de solda sobre o radiador no Gerber quando a banda for suficientemente estreita para exigir isso.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Casamento de imped\u00e2ncia e ajuste de uma antena de PCB<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ajustar uma antena de PCB significa transformar sua imped\u00e2ncia em 50 ohms na sa\u00edda do r\u00e1dio e fazer o mesmo no sentido inverso durante a recep\u00e7\u00e3o, para que a pot\u00eancia seja transferida para a antena em vez de ser refletida de volta.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O crit\u00e9rio de aceita\u00e7\u00e3o \u00e9 uma perda de retorno de 10 dB ou melhor em toda a banda. Em termos pr\u00e1ticos, 10 dB correspondem a uma raz\u00e3o de pot\u00eancia de dez; portanto, um d\u00e9cimo da pot\u00eancia incidente \u00e9 refletido e 90% \u00e9 entregue. As diretrizes de projeto de antenas da Infineon apresentam essa rela\u00e7\u00e3o diretamente: um S11 de -10 dB corresponde a 10% de pot\u00eancia refletida e 90% irradiada, enquanto -20 dB corresponde a 1% refletida e -3 dB corresponde a 50% refletida (<a href=\"https:\/\/www.infineon.com\/dgdl\/Infineon-AN91445_Antenna_Design_and_RF_Layout_Guidelines_Application_Notes-ApplicationNotes-v05_00-EN.pdf\">Infineon AN91445<\/a>).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O procedimento pr\u00e1tico:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li>Me\u00e7a o S11 com um analisador de redes vetorial em toda a banda de interesse.<\/li>\n\n\n\n<li>Leia a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia e a imped\u00e2ncia complexa no centro da banda.<\/li>\n\n\n\n<li>Adicione ou altere os componentes de casamento at\u00e9 que a perda de retorno seja superior a 10 dB em toda a banda, e n\u00e3o apenas no centro.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Duas coisas s\u00e3o f\u00e1ceis de fazer errado. Primeiro, a maioria dos projetos de refer\u00eancia de m\u00f3dulos vem com uma rede de casamento de dois ou tr\u00eas componentes e valores espec\u00edficos; esses valores s\u00e3o pontos de partida, n\u00e3o constantes, e mudam conforme o seu empilhamento e a geometria do seu plano de terra. Segundo, ambas as dire\u00e7\u00f5es s\u00e3o importantes: ajuste olhando para a antena a partir do chip e olhando para o r\u00e1dio a partir da antena.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Tenha cuidado para n\u00e3o inverter a rela\u00e7\u00e3o da perda de retorno. Uma perda de retorno de 10 dB significa 90% de pot\u00eancia entregue. Confundi-la com 90% refletida corresponderia a cerca de 0,46 dB, o que indica uma antena gravemente defeituosa, n\u00e3o uma antena em funcionamento.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Manufaturabilidade: como as toler\u00e2ncias de fabrica\u00e7\u00e3o afetam sua antena<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O processo de fabrica\u00e7\u00e3o pode apresentar desvios em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s suas dimens\u00f5es nominais dentro de uma toler\u00e2ncia publicada. A antena \u00e9 a parte da placa em que esses desvios mais se manifestam como desempenho de RF, e n\u00e3o apenas como uma trilha ligeiramente diferente.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O dado de fonte mais s\u00f3lido aqui \u00e9 a toler\u00e2ncia da constante diel\u00e9trica do laminado, porque a Rogers a publica como uma especifica\u00e7\u00e3o principal na folha de dados, e n\u00e3o como uma afirma\u00e7\u00e3o estat\u00edstica:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Material<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Toler\u00e2ncia do Dk de processo<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Toler\u00e2ncia relativa<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Efeito aproximado na frequ\u00eancia<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RO4350B<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,05<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 1,4%<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,7%<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RT\/duroid 5880<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,02<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,9%<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,5%<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Rogers RO3003<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,04<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 1,3%<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">\u00b1 0,7%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As toler\u00e2ncias relativas e os efeitos na frequ\u00eancia s\u00e3o derivados, n\u00e3o declarados pelo fabricante. A deriva\u00e7\u00e3o \u00e9 direta: a toler\u00e2ncia relativa do Dk \u00e9 a faixa absoluta dividida pelo valor nominal, e a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia varia como 1\/\u221aDk; portanto, uma faixa de Dk de \u00b11,4% produz aproximadamente um deslocamento de \u00b10,7% na frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O que mais desloca a antena e em qual dire\u00e7\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>O subcorte do ataque qu\u00edmico encurta a trilha e desloca a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia para cima.<\/strong> A dire\u00e7\u00e3o \u00e9 explicada pela f\u00edsica b\u00e1sica. Nenhuma fonte prim\u00e1ria quantifica a magnitude, pois ela depende do processo. N\u00e3o atribua um n\u00famero aqui.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Varia\u00e7\u00e3o da espessura do diel\u00e9trico<\/strong> altera a constante diel\u00e9trica efetiva percebida pela trilha, deslocando tanto a resson\u00e2ncia quanto a imped\u00e2ncia da linha de alimenta\u00e7\u00e3o.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Varia\u00e7\u00e3o da espessura do cobre<\/strong> altera a largura da trilha e, consequentemente, a imped\u00e2ncia caracter\u00edstica.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Varia\u00e7\u00e3o de Dk entre lotes<\/strong> reduz a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia, conforme derivado acima.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Especificamente sobre a toler\u00e2ncia de corros\u00e3o: o valor amplamente citado de \u201c\u00b10.0005 polegada\u201d n\u00e3o \u00e9 um valor padr\u00e3o universal. A maioria dos processos subtrativos convencionais especifica uma porcentagem, e valores absolutos nessa escala pertencem a processos premium de linhas finas ou a laser. Da mesma forma, as afirma\u00e7\u00f5es de que a IPC-4101 exige uma toler\u00e2ncia espec\u00edfica de Dk t\u00eam origem em blogs de fabricantes que parafraseiam uma norma protegida por acesso pago, n\u00e3o na pr\u00f3pria norma. Obtenha os valores reais do seu fabricante.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A consequ\u00eancia \u00e9 a parte importante. <strong>A largura de banda que voc\u00ea projetou \u00e9 o or\u00e7amento que absorve toda essa varia\u00e7\u00e3o.<\/strong> A antena de 433 MHz do estudo sobre m\u00e1scara de solda acima tinha uma largura de banda de perda de retorno de 10 dB de 4,5 MHz, o que corresponde a cerca de 1% de sua frequ\u00eancia central. Um projeto assim quase n\u00e3o tem margem para uma varia\u00e7\u00e3o de Dk de \u00b10,7%. Um projeto de banda larga de 2,4 GHz, no qual o exemplo desenvolvido pela Infineon mant\u00e9m S11 abaixo de -10 dB de 2,33 a 2,56 GHz \u2014 cerca de 200 MHz ou 8% da frequ\u00eancia central \u2014 absorve a mesma varia\u00e7\u00e3o sem que isso seja percept\u00edvel.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Estas s\u00e3o duas antenas diferentes, em duas frequ\u00eancias diferentes; portanto, interprete a compara\u00e7\u00e3o como uma propor\u00e7\u00e3o, e n\u00e3o como uma medi\u00e7\u00e3o equivalente. O ponto \u00e9 que um projeto tem aproximadamente um por cento de sua frequ\u00eancia central dispon\u00edvel para absorver varia\u00e7\u00f5es, enquanto o outro tem oito por cento; essa diferen\u00e7a \u00e9 definida pela largura de banda do projeto, n\u00e3o pela sua frequ\u00eancia.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Tr\u00eas a\u00e7\u00f5es s\u00e3o necess\u00e1rias: especifique a imped\u00e2ncia controlada, indique o grau do laminado em vez de escrever \u201cFR-4\u201d e pe\u00e7a ao seu fabricante os valores reais das toler\u00e2ncias de corros\u00e3o e diel\u00e9trica antes de finalizar o projeto.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Testando e medindo uma antena de PCB<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um analisador de redes vetorial e quinze minutos na bancada dir\u00e3o se sua antena funciona. A maioria dos problemas aparece em uma \u00fanica varredura de perda de retorno.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Existem dois n\u00edveis de teste, e eles respondem a perguntas diferentes.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">N\u00edvel<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Instrumento<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Mede<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Quem precisa dele<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Bancada<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Analisador de redes vetorial<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">S11, perda de retorno, frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia, efici\u00eancia aproximada<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Quase todos<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">C\u00e2mara<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">C\u00e2mara anecoica<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Padr\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o, ganho, TRP, TIS, EIRP<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Produtos celulares e certificados<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O primeiro n\u00edvel recebe mais aten\u00e7\u00e3o aqui porque \u00e9 o que praticamente todos os leitores podem realizar. Os crit\u00e9rios de aprova\u00e7\u00e3o s\u00e3o concretos: perda de retorno de 10 dB ou melhor em toda a banda e frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia centralizada na banda de interesse. Se o pico de resson\u00e2ncia estiver na extremidade da sua banda, em vez de no centro, o projeto \u00e9 marginal, mesmo que seja aprovado na frequ\u00eancia central.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O segundo n\u00edvel responde a perguntas sobre como a antena irradia para o espa\u00e7o, e n\u00e3o sobre como ela se adapta. A pot\u00eancia total irradiada mede a pot\u00eancia total irradiada em uma banda durante a transmiss\u00e3o; a sensibilidade isotr\u00f3pica total mede a sensibilidade m\u00e9dia de recep\u00e7\u00e3o em uma banda. Essas s\u00e3o as grandezas avaliadas pelos esquemas de certifica\u00e7\u00e3o de operadoras para produtos celulares, e \u00e9 por isso que elas s\u00e3o comercialmente importantes, n\u00e3o apenas tecnicamente.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uma regra rege os dois n\u00edveis: <strong>me\u00e7a na configura\u00e7\u00e3o final.<\/strong> A antena deve ser medida no empilhamento final e no gabinete final, pois essa \u00e9 a \u00fanica configura\u00e7\u00e3o que tem significado. Um resultado obtido com uma placa nua n\u00e3o \u00e9 um resultado v\u00e1lido. \u00c9 tamb\u00e9m por isso que o leiaute mec\u00e2nico precisa ser congelado antes do in\u00edcio da sintonia.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A aprova\u00e7\u00e3o na medi\u00e7\u00e3o de RF n\u00e3o \u00e9 o mesmo que a aprova\u00e7\u00e3o na aceita\u00e7\u00e3o final. Depois que a placa \u00e9 montada, os crit\u00e9rios de qualidade que determinam se ela ser\u00e1 enviada s\u00e3o uma quest\u00e3o separada, abordada em nosso guia sobre <a href=\"https:\/\/example.com\/blog\/ipc-a-610\/\">crit\u00e9rios de aceita\u00e7\u00e3o IPC-A-610<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Antena de PCB vs. antena de chip vs. antena externa<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A escolha entre uma antena de trilha, uma antena de chip e uma antena externa \u00e9 uma troca entre \u00e1rea da placa, risco de cronograma e alcance. A resposta certa depende de qual dos tr\u00eas voc\u00ea menos pode se permitir comprometer.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Op\u00e7\u00e3o<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Espa\u00e7o ocupado<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Custo relativo<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Efici\u00eancia relativa<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Esfor\u00e7o de integra\u00e7\u00e3o<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Modo de falha<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Antena de trilha<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Maior \u00e1rea da placa<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Mais baixo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Melhor por unidade de \u00e1rea<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Alto: disciplina de leiaute e sintonia<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Falha silenciosamente se a \u00e1rea de exclus\u00e3o estiver errada<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Antena de chip<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Pequeno<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Baixo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Ligeiramente menor<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Baixo: sintonia m\u00ednima<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Tamb\u00e9m falha se a \u00e1rea de exclus\u00e3o estiver errada<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Antena externa \/ FPC<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Maior volume total<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Mais alto<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Melhor alcance<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">M\u00e9dio: conector e cabo<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Falha no conector<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">As regras de decis\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>A \u00e1rea da placa est\u00e1 realmente dispon\u00edvel e o volume justifica o trabalho de ajuste?<\/strong> Opte por uma antena de trilha. \u00c9 a op\u00e7\u00e3o mais barata e tem bom desempenho, e o esfor\u00e7o de ajuste \u00e9 um custo \u00fanico.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>A placa \u00e9 pequena ou o cronograma est\u00e1 apertado?<\/strong> Opte por um chip de antena. Ele elimina a maior parte do risco de ajuste por apenas alguns centavos a mais, e a disciplina de manter a \u00e1rea livre ainda se aplica.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>O inv\u00f3lucro \u00e9 met\u00e1lico ou o requisito de alcance \u00e9 agressivo?<\/strong> Opte por uma antena externa e aceite o conector e o cabo. N\u00e3o h\u00e1 uma boa maneira de irradiar de dentro de um inv\u00f3lucro met\u00e1lico.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Observe o que diz a coluna do meio daquela tabela. Uma antena de chip n\u00e3o \u00e9 uma forma de evitar a regra de \u00e1rea livre. Ela \u00e9 uma forma de evitar o ajuste de uma geometria personalizada e falha da mesma maneira que uma antena de trilha quando o cobre fica onde n\u00e3o deveria.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Falhas comuns em antenas de PCB e como corrigi-las<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A maioria dos problemas de antenas de PCB se reduz a cinco sintomas, e cada um tem uma \u00fanica causa mais prov\u00e1vel que voc\u00ea pode verificar em menos de uma hora.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table class=\"has-fixed-layout\"><thead><tr><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Sintoma<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Causa mais prov\u00e1vel<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">A verifica\u00e7\u00e3o<\/th><th class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">A corre\u00e7\u00e3o<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia medida abaixo do esperado<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Cobre sob ou ao lado do radiador<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Inspecione a \u00e1rea livre em todas as camadas, n\u00e3o apenas na superior<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Remova o cobre da \u00e1rea livre em todas as camadas e fa\u00e7a uma nova medi\u00e7\u00e3o<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia medida acima do esperado<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Trilha gravada curta ou menor do que a considerada na refer\u00eancia<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Compare a dimens\u00e3o fabricada com o Gerber<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Corrija o comprimento da trilha ou verifique-o em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 refer\u00eancia do fornecedor<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Perda de retorno adequada, alcance ruim<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Casada, mas ineficiente<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Verifique se h\u00e1 metal dentro da \u00e1rea livre; confira o Df do substrato em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 frequ\u00eancia<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Remova o metal; verifique se a tangente de perdas \u00e9 adequada<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Funciona na bancada, mas falha no inv\u00f3lucro<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">O inv\u00f3lucro ou o revestimento est\u00e1 desafinando o radiador<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Fa\u00e7a a medi\u00e7\u00e3o com o inv\u00f3lucro fechado<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Avalie as propriedades diel\u00e9tricas do material do inv\u00f3lucro; reposicione a antena<\/td><\/tr><tr><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">O comportamento varia entre as unidades<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Varia\u00e7\u00e3o de fabrica\u00e7\u00e3o consumindo a margem de projeto<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Compare o S11 em v\u00e1rias placas<\/td><td class=\"has-text-align-left\" data-align=\"left\">Aumente a largura de banda ou torne mais rigorosa a especifica\u00e7\u00e3o de toler\u00e2ncia<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A primeira linha \u00e9, de longe, a mais comum, e essa \u00e9 a verifica\u00e7\u00e3o que mais costuma ser ignorada. Um plano de cobre adicionado durante o roteamento, em uma camada que voc\u00ea n\u00e3o estava observando, produz exatamente esse sintoma.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A quarta linha merece uma observa\u00e7\u00e3o. Ela \u00e9 o motivo pelo qual o layout mec\u00e2nico precisa estar definido antes do ajuste. Uma altera\u00e7\u00e3o no inv\u00f3lucro ap\u00f3s o ajuste n\u00e3o \u00e9 uma pequena perturba\u00e7\u00e3o; ela pode desafinar completamente a antena, fazendo-a sair da faixa.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Perguntas frequentes<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">O que \u00e9 uma antena de PCB?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Uma antena de PCB \u00e9 uma trilha ou um padr\u00e3o de cobre gravado diretamente em uma placa de circuito impresso que transmite e recebe ondas eletromagn\u00e9ticas de radiofrequ\u00eancia. Como a placa faz parte da estrutura radiante, seu layout determina o desempenho da antena tanto quanto a geometria da trilha.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">As antenas externas s\u00e3o melhores do que as antenas internas?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sim para alcance, mas n\u00e3o para custo, tamanho e confiabilidade. Uma antena externa irradia para o espa\u00e7o livre e normalmente alcan\u00e7a uma dist\u00e2ncia maior, mas acrescenta um conector, um cabo, uma etapa de montagem e um ponto de falha. Uma antena interna de PCB \u00e9 mais barata e mais dif\u00edcil de danificar, mas oferece menos alcance e precisa de uma \u00e1rea protegida da placa para funcionar.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Quanto espa\u00e7o na placa uma antena de PCB precisa?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Isso depende quase inteiramente da frequ\u00eancia, porque os requisitos de afastamento variam de acordo com o comprimento de onda. O projeto de refer\u00eancia da Nordic para 2,4 GHz usa uma trilha de aproximadamente 23 mm com afastamento de 5 mm em rela\u00e7\u00e3o ao plano de aterramento, enquanto um quarto de onda de 433 MHz mede cerca de 173 mm no espa\u00e7o livre; por isso, antenas sub-GHz precisam de uma \u00e1rea v\u00e1rias vezes maior.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">\u00c9 poss\u00edvel colocar um plano de aterramento sob uma antena de PCB?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">N\u00e3o. O cobre sob o radiador se acopla a ele, acrescenta capacit\u00e2ncia parasita e o desafina. O plano de aterramento deve ficar fora do limite da \u00e1rea livre, n\u00e3o sob a antena. A Nordic exige aterramento s\u00f3lido sob o caminho de alimenta\u00e7\u00e3o de RF e, separadamente, exige uma \u00e1rea livre sob o circuito de casamento.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">A m\u00e1scara de solda afeta o desempenho da antena de PCB?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sim. A m\u00e1scara de solda aumenta a constante diel\u00e9trica efetiva e desloca a resson\u00e2ncia para baixo. Uma medi\u00e7\u00e3o revisada por pares em 433 MHz constatou que a remo\u00e7\u00e3o da m\u00e1scara deslocou a resson\u00e2ncia de 433 MHz para 448 MHz, um aumento de 3,5%, e melhorou o ganho de pico em 1,2 dB. Para projetos de banda estreita, crie uma abertura na m\u00e1scara de solda sobre o radiador.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Como ajustar uma antena de PCB?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Me\u00e7a o S11 com um analisador de redes vetorial em toda a faixa, leia a frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia e a imped\u00e2ncia no centro da faixa e, em seguida, ajuste a rede de casamento at\u00e9 que a perda de retorno ultrapasse 10 dB em toda a faixa. Os valores dos componentes do projeto de refer\u00eancia s\u00e3o pontos de partida que mudam de acordo com o seu empilhamento de camadas.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">As antenas de PCB s\u00e3o dif\u00edceis de projetar?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A teoria \u00e9 exigente, mas os modos pr\u00e1ticos de falha s\u00e3o poucos e espec\u00edficos, e quase todos s\u00e3o problemas de layout, n\u00e3o de matem\u00e1tica. Se voc\u00ea proteger a zona de \u00e1rea livre em todas as camadas, especificar o tipo do laminado e fizer medi\u00e7\u00f5es antes de fechar o inv\u00f3lucro, a maior parte do risco desaparece.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">As antenas de PCB precisam de materiais especiais para PCB?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">N\u00e3o a 2,4 GHz, frequ\u00eancia em que o FR-4 padr\u00e3o apresenta desempenho adequado. Acima de aproximadamente 5 GHz, a perda diel\u00e9trica come\u00e7a a reduzir o alcance, e passa a valer a pena especificar um laminado de baixa perda. Especificar um laminado para RF n\u00e3o compensa um layout inadequado, e n\u00e3o existe uma constante diel\u00e9trica universal \u00fanica para o FR-4 que possa ser usada como refer\u00eancia.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Por onde come\u00e7ar<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Audite sua pr\u00f3pria placa em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 regra da \u00e1rea de exclus\u00e3o antes de fazer qualquer outra coisa. Verifique todas as camadas para garantir que n\u00e3o haja cobre sob ou ao lado do radiador, e n\u00e3o apenas na camada em que voc\u00ea est\u00e1 desenhando, e confirme que nenhum metal migrou para dentro do limite de afastamento durante o layout mec\u00e2nico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Em seguida, identifique o tipo do laminado em vez de escrever &#8220;FR-4&#8221; e me\u00e7a o S11 antes de fechar o gabinete. Essas tr\u00eas etapas, nessa ordem, detectam a maior parte do que costuma dar errado.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se o seu empilhamento de camadas e o desenho j\u00e1 foram liberados, podemos revisar a \u00e1rea da antena, a especifica\u00e7\u00e3o do laminado e os requisitos de imped\u00e2ncia controlada antes que voc\u00ea se comprometa com a fabrica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\"\/>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Fontes<\/h3>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Rogers Corporation, <a href=\"https:\/\/rogerscorp.com\/advanced-electronics-solutions\/ro4000-series-laminates\/ro4350b-laminates\">laminados RO4350B<\/a>, <a href=\"https:\/\/rogerscorp.com\/advanced-electronics-solutions\/ro4000-series-laminates\/ro4003c-laminates\">laminados RO4003C<\/a>, e <a href=\"https:\/\/rogerscorp.com\/advanced-electronics-solutions\/rt-duroid-laminates\/rt-duroid-5880-laminates\">laminados RT\/duroid 5880<\/a>. Constantes diel\u00e9tricas de processo e de projeto, com toler\u00e2ncias, e fatores de dissipa\u00e7\u00e3o especificados a 10 GHz (2,5 GHz). Recuperado em 2026-10-20.<\/li>\n\n\n\n<li>Isola Group, <a href=\"https:\/\/www.isola-group.com\/pcb-laminates-prepreg\/370hr-laminate-prepreg\/\">laminado e prepreg 370HR<\/a>, revis\u00e3o E, junho de 2024. Constante diel\u00e9trica e fator de dissipa\u00e7\u00e3o dependentes da constru\u00e7\u00e3o, de 100 MHz a 10 GHz, com m\u00e9todos de teste IPC-TM-650 citados. Recuperado em 2026-10-20.<\/li>\n\n\n\n<li>Nordic Semiconductor, <a href=\"https:\/\/devzone.nordicsemi.com\/guides\/hardware-design-test-and-measuring\/b\/nrf5x\/posts\/general-pcb-design-guidelines-for-nrf53-series\">General PCB design guidelines<\/a>, para o comprimento aproximado de 23 mm do monopolo impresso de um quarto de onda, o afastamento m\u00ednimo de 5 mm em rela\u00e7\u00e3o ao plano de terra e o requisito de um plano de terra s\u00f3lido sob o caminho de RF, com uma \u00e1rea de exclus\u00e3o na camada interna sob o circuito de casamento. Recuperado em 2026-10-20.<\/li>\n\n\n\n<li>Infineon Technologies, <a href=\"https:\/\/www.infineon.com\/dgdl\/Infineon-AN91445_Antenna_Design_and_RF_Layout_Guidelines_Application_Notes-ApplicationNotes-v05_00-EN.pdf\">AN91445 Antenna Design and RF Layout Guidelines<\/a>, documento 001-91445, para a tabela de perda de retorno e pot\u00eancia refletida, o limite de sufici\u00eancia de 10 dB, as dimens\u00f5es da MIFA de 7,2 x 11,1 mm com largura de trilha de 20 mil e o exemplo desenvolvido de banda larga em 2,4 GHz. Recuperado em 2026-10-20.<\/li>\n\n\n\n<li>J. Buckley, D. Gaetano, K. G. McCarthy, L. Loizou, B. O&#8217;Flynn e C. O&#8217;Mathuna, &#8220;Compact 433 MHz antenna for wireless smart system applications&#8221;, <em>Electronics Letters<\/em>, Vol. 50, N\u00ba 8, p. 572-574, 10 de abril de 2014, <a href=\"https:\/\/digital-library.theiet.org\/doi\/full\/10.1049\/el.2013.4312\">DOI 10.1049\/el.2013.4312<\/a>, para o deslocamento medido da frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia causado pela m\u00e1scara de solda, de 433 MHz para 448 MHz, a varia\u00e7\u00e3o de ganho de 1,2 dB e a largura de banda de perda de retorno de 4,5 MHz.<\/li>\n\n\n\n<li>Texas Instruments, <a href=\"https:\/\/www.ti.com\/lit\/pdf\/swra730\">SWRA730 433 to 930-MHz and 2.4-GHz BOM Tunable PCB Antenna<\/a>, fevereiro de 2022, para as dimens\u00f5es da antena de 43 x 25 mm, o comprimento da trilha L4 de 19,0 mm e a proibi\u00e7\u00e3o de rotear sob a antena.<\/li>\n\n\n\n<li>Silicon Labs, <a href=\"https:\/\/www.silabs.com\/documents\/login\/user-guides\/efr32xg2x-layout-design-guide-v1.5.pdf\">AN928.2 EFR32 Series 2 Layout Design Guide<\/a>, revis\u00e3o 1.5, para as figuras das \u00e1reas de exclus\u00e3o do circuito de casamento, de aproximadamente 70 mil e 37 mil. Observe que elas se aplicam \u00e0 rede de casamento, n\u00e3o ao radiador da antena.<\/li>\n\n\n\n<li>47 CFR Parte 15, regras da FCC para transmissores n\u00e3o licenciados, que regulamentam a opera\u00e7\u00e3o nas bandas ISM de 902-928 MHz e 2,4-2,5 GHz nos Estados Unidos.<\/li>\n\n\n\n<li>ETSI EN 300 328, que abrange sistemas de transmiss\u00e3o de banda larga na banda ISM de 2,4 GHz na Europa.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A PCB antenna is a copper trace or pattern etched directly onto a printed circuit board that transmits and receives radio frequency electromagnetic waves. It is the cheapest way to give a product wireless connectivity, because it adds no connector, no cable and no bill-of-materials line. 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