Diseñar una antena PCB para Wifi y Bluetooth con KiCad

Diseñar una antena PCB para Wifi y Bluetooth con KiCad

Dentro del diseño de electrónica, el trabajar con RF siempre tiene su complejidad. Hoy vamos a ver como diseñar una antena PCB para Wifi y Bluetooth con KiCad. Desde la teoría hasta la practica.

El trabajar con señales de alta frecuencia o señales RF tiene una complejidad extra. Aparte de que puedes necesitar de ciertos instrumentos extra, que suelen ser bastante caros, las reglas de diseño no son las mismas que estamos acostumbrados a utilizar. Para diseñar una antena PCB para Wifi y Bluetooth con KiCad, toca tener ciertas consideraciones.

Podemos saltarnos todas las reglas, hacer un diseño como nos parezca y luego, incluso hasta funcionar. Pero generalmente, en la practica, esta actitud nos va a conducir a resultados pobres, o incluso a que no funcione la comunicación.

Centrándonos en el tema del diseño de una antena PCB para RF en la banda de 2,4GHz, que es la frecuencia que usa las comunicaciones Wifi y Bluetooh, vamos a ver como podemos plantear el diseño, y que consideraciones debemos tener en cuenta.

En el video que dejo por aquí en la entrada de hoy, el software de diseño electrónico es el famoso KiCad. Un software libre y gratuito para el diseño de PCB.

Video sobre como diseñar una antena PCB para Wifi y Bluetooth con KiCad

Dado que explicar todo lo relacionado a como diseñar una antena de PCB para Wifi llevaría un articulo muy largo, si que he visto este video reciente de Robert Feranec donde se explica todo el proceso en detalle.

Veremos una introducción al diseño RF de antenas PCB. Las consideraciones que debemos tener para el diseño RF PCB de la antena. Algunas calculadoras web para ver que valores de anchura de pistas, espacio entre planos, etc de cara a una optimización y un diseño adecuado de una antena PCB. 

También se vera como hacer el diseño en KiCAD, el software gratuito y libre de diseño de electrónica, y como se tiene que hacer para este caso en concreto, diseño de una antena PCB para Wifi desde cero.

Tener en cuenta que los valores que veamos aquí, solo son aplicables para un tipo de diseño de antena PCB, y para una frecuencia determinada. Esto cambia mucho si el factor forma de la antena es diferente, colocación de componentes, etc. Y esta estrechamente relacionado con la frecuencia a la que vamos a trabajar. No se diseña igual una antena para 433Mhz, que 868Mhz o 2,4Ghz, etc. Todo cambia y mucho.

Dado que el Wifi y el BT son protocolos de comunicaciones muy usados, incluso dentro del mundo maker, no podemos perder de vista el aprender a como hacer tales integraciones de las antenas. Esto también es aplicable a las antenas cerámicas o a las antenas que vayan a un conector SMA o pigtail UFL/IPX. 

Se trata de un tema complejo pero no imposible de aprender, así que os animo a que veáis el video en su extensión, incluso mas de una vez y, como mínimo, os familiaricéis con términos, y flujo de trabajo.

No se trata de aprender las cosas de memoria, si no de tener recursos sobre los que buscar cuando llegue el momento. Si quieres aprender, este es un buen punto para experimentar.

Poco mas que añadir, el autor sabe mucho sobre diseño de electrónica. Os recomiendo encarecidamente que sigáis su canal y veáis los videos. Desde la parte teórica hasta la practica con varios programas de diseño gratuito y de pago.

Comprender un poco como funciona la parte RF te ayudara a plantear mejor los diseños en la PCB y hacerlos mas eficientes. De paso, quitarte el miedo a la complejidad de este tipo de diseño. Nadie nace aprendido, y todos tenemos una primera vez con lo que sea.

No dudes en revisar la sección de materiales para electrónica del blog o incluso de seguir explorando la parte del blog dedicada a aprender sobre electrónica.

Por mi parte esto es todo, nada mas que añadir. Espero que os haya gustado y, aunque sea a ratos, aprender un poquito sobre RF y como se tienen en cuenta estas señales en los diseños de PCB.

Espero que os haya gustado y nos vemos en la siguiente.

Saludos,

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