Jak działa antena Wi-Fi w całkowicie metalowych laptopach?

O ile rozumiem, metalowe osłony urządzeń takich jak MacBook Air powinny raczej skutecznie chronić wnętrze przed falami elektromagnetycznymi.

Nawet jeśli antena Wi-Fi znajduje się tuż za ekranem, druga strona pokrywy wyświetlacza jest metaliczna, więc odbiór byłby dość kierunkowy.

Co robią powleczone metalem urządzenia konsumenckie (laptopy, telefony), aby odbierać fale radiowe?

Umieszczają je tam, gdzie tylko się da, i starają się dobrze je nastroić. Forma jest najważniejsza w Apple;) Spójrz na to , zamontowali jedną antenę tuż w otworze napędu optycznego na najnowszym MacBooku Pro.

Mają też patent na antenę z logo

Kiedyś zburzyłem i porównałem kilka anten produktów Apple, które spisały się naprawdę dobrze w porównaniu do innych w tej dziedzinie. Chociaż z iPhonem był mały problem;) Myślę więc, że najpierw pojawia się forma, a potem zespół EE jest kreatywny i zastanawia się, jak go uruchomić.

Na innych tańszych laptopach myślę, że po prostu chowają je za plastikowymi wkładkami.

metalowe osłony urządzeń takich jak MacBook Air powinny raczej skutecznie chronić wnętrze przed falami elektromagnetycznymi.

Prawdopodobnie nie tak bardzo, jak mogłoby się wydawać. Gdyby osłony otaczały antenę ze wszystkich stron i nie miały w nich dużych (w stosunku do długości fali) dziur, wówczas rzeczywiście byłyby to klatki Faradaya i bardzo mało (idealnie, idealnie) promieniowania dostawałoby się lub wychodziło.

Ale obudowa MacBooka nie jest klatką Faradaya. Ma gniazda (na CD), otwory (na klucze, ekran, kable), szwy i tak dalej.

Rzeczywiście pole elektryczne emitowane przez antenę jest przechwytywane przez obudowę. To pole elektryczne powoduje prądy RF w obudowie, ponieważ nośniki ładunku (elektrony) w metalu chcą znaleźć możliwie najniższy potencjał elektryczny. Jeśli obudowa nie ma otworów i jest bardzo przewodząca, mogą one całkowicie przestawić się tak, aby pole elektryczne zostało anulowane.

Ale jeśli są dziury, prądy RF nie mogą przez nie przejść. Muszą się obejść, co skutkuje mniej niż całkowitą eliminacją pola elektrycznego. Ładunki poruszają się wokół dziury, gdy zmienia się pole anteny, a ty kończysz się ruchomymi ładunkami (prądem) oddzielonymi przez otwór (napięcie), tak jak byłoby w antenie. W rezultacie część energii zostaje ponownie wypromieniowana.

W rzeczywistości, jeśli otwór ma odpowiedni rozmiar, może być równie skuteczny jak antena. Nazywa się to anteną szczelinową . W przypadku niektórych zastosowań inżynierowie RF celowo je utworzą, ponieważ są wygodniejsze w produkcji niż niektóre inne bardziej znane anteny, takie jak dipol . Anteny szczelinowe mają również konsekwencje dla projektantów obwodów drukowanych, którzy muszą unikać nieumyślnego tworzenia anten szczelinowych (zwykle poprzez wprowadzanie przerw w płaszczyźnie uziemienia), które mogłyby spowodować, że ich urządzenie nie spełni wymagań EMI.

Więc masz to. Obudowa nie zawsze blokuje promieniowanie RF. Jak mówi Some Hardware Guy, inżynierowie produktu muszą po prostu znaleźć sprytne miejsce do przyklejenia anteny i upewnić się, że jest odpowiednio dostrojona.

Teoretycznie cienka szczelina w blaszce odpowiada drutowi o tej samej długości. Projektant wciąż musi wymyślić, jak zasilić antenę szczelinową z przewodu koncentrycznego i najlepiej zachować dopasowanie o pół przyzwoitej impedancji ... Widziałem to w niektórych telefonach komórkowych, raczej nie w laptopach.

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​wysokiej klasy telefony z metalową obudową nie radzą sobie dobrze z warunkami odbioru sygnału o niskim poziomie. Nie tak dobrze, jak tanie plastikowe słuchawki :-) A biorąc pod uwagę, że anteny dwuzakresowe / wielopasmowe nie stroją się zbyt dobrze w żadnym z pasm, uważam za szaleństwo, że niektóre telefony obsługują kilka pasm częstotliwości i mogą jednocześnie odbierać GPS ...