Como uma antena wifi funciona em laptops totalmente metálicos?

Tanto quanto eu entendo, capas metálicas de dispositivos como o MacBook Air devem proteger o interior contra ondas eletromagnéticas com bastante eficiência.

Mesmo que uma antena wifi esteja logo atrás da tela, o outro lado da tampa do monitor é metálico, portanto a recepção seria bastante direcional.

O que os dispositivos de consumidor revestidos de metal (laptops, telefones) fazem para captar ondas de rádio?

Eles os colocam onde quer que eles possam encontrar uma abertura e tentam fazer um bom trabalho ajustando-os. O formulário aparece em primeiro lugar na apple;) Dê uma olhada nisso , eles montaram uma antena dentro da abertura da unidade óptica em um recente MacBook Pro.

Eles também têm uma patente para uma antena de logotipo

Certa vez, desmontei e comparei um monte de antenas de produtos para maçã e elas tiveram um desempenho muito bom em comparação com outras da área. Embora houvesse esse pequeno problema com o iphone;) Então, acho que a forma vem primeiro e depois cabe à equipe de EE ser criativa e descobrir como eles podem fazer com que ela funcione.

Em outros laptops mais baratos, acho que você os esconderá atrás de inserções plásticas.

capas metálicas de dispositivos como o MacBook Air devem proteger o interior contra ondas eletromagnéticas com bastante eficiência.

Provavelmente não tanto quanto você pensaria. Se as cobertas cercassem a antena por todos os lados e não tivessem furos grandes (em relação ao comprimento de onda), então de fato seriam gaiolas de Faraday e muito pouca (nenhuma, idealmente) radiação entraria ou sairia.

Mas o caso do MacBook não é uma gaiola de Faraday. Possui slots (para o CD), orifícios (para as teclas, tela, cabos), costuras e assim por diante.

De fato, o campo elétrico irradiado pela antena é interceptado pelo gabinete. Esse campo elétrico causa correntes de RF no caso, porque os portadores de carga (elétrons) no metal desejam encontrar o menor potencial elétrico possível. Se o gabinete não tiver orifícios e for muito condutor, eles poderão reorganizar completamente, de modo que o campo elétrico seja cancelado.

Mas se houver buracos, as correntes de RF não poderão passar por ele. Eles precisam dar a volta e isso resulta em um cancelamento menos do que completo do campo elétrico. As cargas continuam se movendo ao redor do buraco à medida que o campo da antena muda, e você acaba com as cargas móveis (corrente) mantidas separadas pelo buraco (tensão), da mesma forma que haveria em uma antena. Consequentemente, parte da energia é irradiada.

De fato, se o furo tiver o tamanho certo, poderá ser tão eficiente quanto uma antena. É chamado de antena de slot . Para algumas aplicações, os engenheiros de RF as criarão intencionalmente porque são mais convenientes de fabricar do que outras antenas mais familiares, como um dipolo . As antenas de slot também têm consequências para os projetistas de PCBs, que devem evitar criar involuntariamente antenas de slot (introduzindo quebras no plano de terra, geralmente), o que causaria falhas no dispositivo EMI.

Então aí está. O estojo nem sempre bloqueia a radiação de RF. Como diz alguém da área de hardware, os engenheiros de produto precisam apenas encontrar um local inteligente para colocar a antena e garantir que ela esteja ajustada corretamente.

Em teoria, uma ranhura fina em chapa metálica é equivalente a um fio do mesmo comprimento. O designer ainda precisa descobrir como alimentar uma antena de slot a partir de uma linha de alimentação coaxial e, de preferência, manter uma correspondência de impedância meio decente ... Visto isso em alguns telefones celulares, provavelmente em laptops.

Dito isto, na minha experiência, telefones de última geração com chassi de metal não lidam muito bem com condições de baixa recepção de sinal. Não tão bem quanto os aparelhos de plástico baratos :-) E, considerando que as antenas de banda dupla / multibanda não se ajustam muito bem em nenhuma das bandas, acho insano que alguns telefones suportem várias bandas de frequência e possam receber GPS ao mesmo tempo ...