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Richtiger Umgang mit U.FL Buchsen

Die bekannten Tücken der Technik verhalten sich meist Invers zur Bauteilgröße. Besonders gilt dies für mechanisch beanspruchte Bauteile wie SMD Steckverbindungen wie die U.FL Stecker / Buchse. Wenn dumm läuft brechen diese einfach von der Platine ab und nehmen gleich noch die Leiterbahn mit. Hier findet ihr ein paar Tipps um euch das Leben zu erleichtern.

Die SMD Steckverbinder für WLAN haben einige Anforderungen:

  • Niedrige Profilhöhe
  • Minimaler Platzbedarf
  • Wenig Gewicht
  • Muss Frequenzen bis 6 GHz übertragen und von Störungen abschirmen
  • Muss Automatisch bestückbar sein
  • und noch einige andere …

    Leider geht das mit ein paar Nachteilen einher:
  • Schwer zu verbinden
  • Nur für 30 Steckzyklen ausgelegt
  • Kaum Kontaktfläche zum PCB
  • Oft lange Kabel und hohe Belastungen

Wer es genauer wissen möchte kann gerne das Datenblatt zur U.FL Serie durch schmökern. 

Verbinden

Wenn Ihr die Möglichkeit habt verlegt das Kabel so, dass möglichst wenig Spannung auf Stecker und Buchse wirken können. Fixiert es am Gehäuse oder zieht es durch ein unbenutztes Befestigungsloch der Platine.

Setzt die Buchse möglichst genau auf den Stecker und versucht einen senkrechten Druck darauf auszuüben. Dabei kann es Hilfreich sein ein Plattes Werkzeug wie z.B. eine Torx Schraubendreher zu verwenden um die Kraft dosiert aufbringen zu können

Ablösen

Nach Möglichkeit sollte die Verbindung nicht all zu oft gelöst werden, da dies laut Datenblatt unter optimalen Bedingungen 30 mal funktionieren soll. In den meisten Fällen hat man die Buchse und wenn man Pech hat auch die Leiterbahn, bereits früher abgelöst.

Wenn ihr die Verbindung lösen wollt müsst Ihr darauf achten, dass die Kraft auch wieder möglichst senkrecht nach oben wirkt. Wie bereits erwähnt ist die Kontaktfläche zwischen PCB und Stecker nur sehr klein und hält Scherkräfte nicht besonders gut aus.

Prinzipiell kann man zum Abziehen jedes Greifwerkzeug nehmen mit dem man unter den Rand der Buchse fassen kann, wie z.B. einen kleinen Seitenschneider. Für mich hat sich die Verwendung einer angewinkelten Pinzette bewährt mit der man links und rechts des Kabels unter die Buchse geht und diese unter leichtem rütteln nach ober zieht. Nach Möglichkeit sollte man hier nicht gegen die Platine oder den Schild der WLAN / Bluetooth Chips hebeln, da so meist die Kraftverteilung sehr ungleichmäßig auf eine Seite wirkt.

Ich hoffe diese Informationen erleichtern euch das Leben mit den Anschlüssen.

Raspberry Pi ZERO W Antennen Upgrade

Der Kleinste Vertreter der Raspberry Pi Serie ist der Zero. Mit dem Zero W gibt es auch eine Variante mit WLAN und Bluetooth. Durch seine Größe und Preis ist er prädestiniert um in die eigenen Projekte eingebaut zu werden.  Hier zeigen wir wie man dem Zero noch eine Antennen Upgrade verpasst.

Wie man sieht ist beim Zero die Lötstelle für die Buchse direkt vorgesehen und das freikratzen entfällt.

Da nicht viel Platz um die Lötstelle ist sollte man die Pads vorsichtig vorab verzinnen, da sonst schnell ungewollte Lötbrücken entstehen.

Nun die Buchse vorsichtig auf allen Seiten anlöten. Hier auf die Ausrichtung der Buchse achten. Die von oben sichtbare Fahne muss von der USB Buchse weg zeigen. 

Auch das Umlegen der Antennenleitung ist hier einfach durch ein 0-Ohm Widerstand zu realisieren. diesen einfach um 45° einlöten . 

Ist man soweit gekommen bleibt nur noch das Anstrecken eines unserer Antennen Kits 😉 und dem Einbau steht nichts mehr im Wege.

WLAN / Bluetooth Upgrade für den RPI 4

Über den Raspberry Pi 4 liest man Unterschiedlichstes von Mehr Rechenleistung bis hin zu fehlende Treiber. Zumindest die Möglichkeit eine externe Antenne anzuschließen hat sich im Vergleich zum Modell 3 wenig geändert. Deshalb hier die Anleitung für den Antennenumbau des RPi 4. 

Wie beim RPi 3 gibt es bei der Version 4 einen Testtunkt aber keine Kontaktflächen um die SMD Buchse anzulöten.

Deshalb muss man zunächst die Flächen links und rechts vom Lötstoplack befreien um die Buchse sicher anlöten zu können.

Wenn die Kontaktfläche groß genug ist kann man mit dem Verzinnen der Fläche beginnen um das Löten zu vereinfachen.

Durch die verzinnten Flächen ist ein voll flächiger Kontakt gewährleistet und verhindert, dass man die Buchse beim abstecken der Antenne mit abreißt. 

Beim Verlöten auf die Ausrichtung der Buchse achten. Die von oben sichtbare Lasche muss zum Rand der Platine zeigen.

Nun müssen noch eine Verbindung zur Buchse hergestellt werden, indem man die beiden Lötpunkte oberhalb der Buchse mit einer Brücke versieht.

Um Interferenzen zwischen der Plainenantenne und der externen Antenne zu vermeiden sollte man auch hier wieder die Verbindung zur Platinenantenne mit einem Schnitt kappen.

Ist man soweit gekommen bleibt nur noch das Anstrecken eines unserer Antennen Kits 😉 und dem Einbau steht nichts mehr im Wege.