[VMak 0]

Добрый день, уважаемые. Обращаюсь к вам за помощью, так как сам зашёл в тупик.

Цель: получить антенну с круговой поляризацией, средняя частота 2,45 ГГц, полоса пропускания 20 МГц и выше (на уровне -10 Дб ), усиление 4+ dBi

Проблема: не могу получить характеристику S11 ниже - 10 Дб

В CST смоделировал антенну и получил следующие характеристики:

 

Толщина диэлектрика 1,524 мм

 

Если правильно понимаю, должно быть 2 провала, здесь только 1 (совмещение?)

 

Поле крутиться, поляризация круговая

 

 

Axial Ratio на частоте 2,45 ГГц -0,7595 дБ

[smile 0]

Проблема: не могу получить характеристику S11 ниже - 10 Дб

 

Put a quarter-wave transformer in front of the antenna.

[Serg1956 0]

А согласующий четвертьволновой транс рассчитан верно ли, под материал и толщину антенны? Тот же вопрос к самому полотну антенны. Потом, как всякий патч, антенна должна светить перпендикулярно своей плоскости, под 90 градусов на приличный КУ рассчитывать не приходится, хотя диаграмма будет круговая.

[ikolmakov 0]

А почему у вас вырезы под столь малым углом? Если поставите под 45 и поиграете с глубиной выреза моды должны раздвинуться. И смотрите на смита/ входной импеданс, а также реф. плоскость приблизьте поближе к патчу, то бы влияние линии убрать на импеданс.

[VMak 0]

День добрый, спасибо за ответы. Только начинаю моделировать, много тонкостей ещё не знаю, а что то могу и вообще спутать(

 

Транс четвертьволновой, если всё правильно сделал

 

Угол перебирал, смотрел, под данным углом получилось лучше значение для axial ratio,начинал с 45 градусов но поляризация страдала (почему не знаю) пробовал менять и ширину и глубину вырезов (либо поляризация сильно портиться, либо с частот ухожу и приходиться менять размер и так по кругу )

При не круговой поляризации S11 проседал до примерно -11 дБ

 

Через Reference Impedance имею 50 Ом реальных. Мнимой части нету

 

Покрутил уже всё что мог, но к сожалению не достиг результата, нахлёст полосы питания уменьшил (по идее там одна высота должна быть но прорисовывается так)

[Pir0texnik 0]

в заданной полосе получается реализовать нужный КЭ?

если да, то может стоит экспортировать S параметры в АДС/АВР/Дезайнера и там попробовать сделать согласующую цепочку?

[Grizzly 0]

Через Reference Impedance имею 50 Ом реальных. Мнимой части нету

А как вы этот импеданс смотрите?

В меню Results - S-Parameter Calculation - Calculate Z and Y Matrices. Потом на графике посмотрите вещественную и мнимую части Z11.

[VMak 0]

в заданной полосе получается реализовать нужный КЭ?

 

да, задача: круговая поляризация, центральная частота 2,45 ГГЦ, полоса пропускания 20МГЦ+, КУ желательно 4+

поляризация есть, КУ (смотрю GAIN(IEEE) 5.85) Directivity 7.3, а вот полосы пропускания для S11 на уровне -10 дБ нету (- 4,5 максимум при сохранении остальных параметров)

 

если да, то может стоит экспортировать S параметры в АДС/АВР/Дезайнера и там попробовать сделать согласующую цепочку?

 

Пока даже понятия не имею как с этим работать(

 

Возможно круговая форма антенны мною выбрана не удачно, выбрал её, так как подумал, что размеры по сравнению с квадратом/ прямоугольником будут меньше. Линия питания равна четверти волны

 

А как вы этот импеданс смотрите?

В меню Results - S-Parameter Calculation - Calculate Z and Y Matrices. Потом на графике посмотрите вещественную и мнимую части Z11.

 

Галочки стоят, всё включено , прилагаю скриншот

[Pir0texnik 0]

в заданной полосе получается реализовать нужный КЭ?

 

да, задача: круговая поляризация, центральная частота 2,45 ГГЦ, полоса пропускания 20МГЦ+, КУ желательно 4+

поляризация есть, КУ (смотрю GAIN(IEEE) 5.85) Directivity 7.3, а вот полосы пропускания для S11 на уровне -10 дБ нету (- 4,5 максимум при сохранении остальных параметров)

вот тогда лучше все же с ними познакомиться... :-)

все необходимые темы есть в прикрепленных темах. сделайте экспорт S1P файла в ADS и там пробуйте делать согласующую цепь. если цепь нереализуемая - надо менять антенну...

 

зы это ж не Z11, это ж сопротивление порта Z0, которое, неожиданно, 50Ом :)

[Grizzly 0]

все необходимые темы есть в прикрепленных темах. сделайте экспорт S1P файла в ADS и там пробуйте делать согласующую цепь. если цепь нереализуемая - надо менять антенну...

Я бы для начала порекомендовал даже не ставить четвертьволновый трансформатор. Запить излучатель на кромке дискретным портом. Пусть входное сопротивление будет 200-300 Ом. Посмотреть на S11 с учетом этого факта. Если все хорошо, то, как вы предложили, заняться четвертьволновым трансформатором. Вдруг ошибка уже при проектировании самого пэтча.

[smile 0]

Я бы для начала порекомендовал даже не ставить четвертьволновый трансформатор. Запить излучатель на кромке дискретным портом.

 

That's what I am talking about. Find the input impedance of the antenna itself at the edge of the circle (better with de-embedded line) and then put a quarter wave transformer.

 

[EVS 0]

Если правильно понимаю, должно быть 2 провала, здесь только 1 (совмещение?)

Совсем не обязательно.

Вот нашел нечто похожее. Полоса по AR уже требуемой, но это не проблема - достаточно "утолщить" substrate.

Геометрия и данные полдожки в dxf.

CP_P_2GHz.rar

[VMak 0]

Добрый день, большое спасибо всем за помощь и за советы!!! Очень долго играл с параметрами вырезов, пытался поставить дискретный порт на саму антенну(так и не вышло((), в результате сделал по образцу, предоставленному EVS и получились приемлемые результаты:

 

Также теперь хотел бы поинтересоваться: необходимо к антенне добавить фильтр и выпрямительную цепь с диодом Шоттки, отсюда вопрос: могу я это реализовать полноценно в CST в данном меню, или необходимо использовать другую программу. Фильтр планирую использовать микрополосковый и для его синтеза пока нашёл программу iFilter в AWRDE. Возможно есть инструменты попроще? Для портирования в CST :laughing:

 

 

Ещё раз всем спасибо за помощь!

[EVS 0]

получились приемлемые результаты:

По AR-3dB получилось явно меньше ваших требуемых 20MHz. Да и круг с двумя вырезами, возможно, не самое разумное решение. То же самое, но с хордами проще - вместо трех переменных при разработке оптимизируются только две. Типа такого:

А, еще возможно, и простой квадрат со срезанными углами окажется оптимальным (аним. gif):

 

необходимо к антенне добавить фильтр и выпрямительную цепь с диодом Шоттки, отсюда вопрос: могу я это реализовать полноценно в CST в данном меню, или необходимо использовать другую программу.

Выпрямитель - нелинейное у-во. Для расчет требует гарм.баланса. В CST сьюте его нет. ADS или, на худой конец, MWO.

Как считать, посмотрите апп.нот от Agilent или Avago: Application Note 1187 "Design of an Input Matching Network for a DC biased 850 MHz Small Signal Detector"

 

[saab 2]

По AR-3dB получилось явно меньше ваших требуемых 20MHz. Да и круг с двумя вырезами, возможно, не самое разумное решение. То же самое, но с хордами проще - вместо трех переменных при разработке оптимизируются только две. Типа такого:

...

А, еще возможно, и простой квадрат со срезанными углами окажется оптимальным (аним. gif):

...

Выпрямитель - нелинейное у-во. Для расчет требует гарм.баланса. В CST сьюте его нет. ADS или, на худой конец, MWO.

Как считать, посмотрите апп.нот от Agilent или Avago: Application Note 1187 "Design of an Input Matching Network for a DC biased 850 MHz Small Signal Detector"

Ну почему же, спайс есть, кое какие модели тоже, довольно отдаленно, но все же в Design Studio.