[Aner 3]

45 минут назад, mysol сказал:

Aner, но ведь под в случае отсутствия резонанса появляется реактивная составляющая, которая компенсируется схемой согласования, разве нет? Прошу вас поясните этот момент

В случае полных 1/4l антенн. И потом вы про схемотехнику и ВЧ согласование, а тут нужно учитывать и искать наилучшие условия для 3D излучения. А с сильно укороченными, как тут, их диэлектриками c  большими эпсилонами все хуже. Поскольку понятие для таких антенн включает окружение и достаточный граунд. Лишив граунда, не получите резонанса в нужном участке, возрастет ксв - полбеды, резко упадет кпд, состредоточенных компенсационных цепочек уже недостоточно. Возрастают требование к точности, разбросам при изготовлении. Все без проблем проверяется в CST, HFSS, MWO. Сами возмите погоняйте простые аналогичные керам укороченные антеннки может будет понятнее. Ксв может быть 2...4 а вот кпд нужен побольше за 50..70%, не хочется греть керамику и так не большой мощностью от модуля. 50% это 3dB это только почти половина мощности излучается. Да и посмотрите что с диаграммой направленности у таких антенн без граунда, просто рваная, нет достаточной плоскости во фронте излучения. А это доп потери. 

Да не буду спорить, что в зонах с хорошим покрытием опсосом , ... all it's сool! А вот в средних зонах уже проблемно, а в дальних совсем плохо.

 

4 минуты назад, uve сказал:

Проблема  том, что с уменьшением земляного полигона, такая антенна получит большую добротность и вырастут реактивные токи и напряжения. Что  в свою очередь увеличит потери в проводниках антенны и окружающих диэлектриках. В итоге получив согласование Вы останетесь с низким КПД. Вместо обещанного КПД 50/70% получите 5/10%. Это будет согласованная антенна с глубоко отрицательным усилением.

 

да, почти так. Только вот термин "отрицательное усиление" тут неверен.

[uve 2]

9 minutes ago, Aner said:

да, почти так. Только вот термин "отрицательное усиление" тут неверен.

 Да, лучше сказать:величина усиления примет отрицательные значения.

[Aner 3]

21 минуту назад, uve сказал:

 Да, лучше сказать:величина усиления примет отрицательные значения.

Таки нет. Поскольку нет в антенной теории отрицательного значения усиления антенны. Усиление антенны это сравнение или частное от деления не отрицательных величин, или десятичный логарифм. Когда сравнивают с диполем это dB(d), с анизотропником это dBi.

[uve 2]

Так я и сказал отрицательная величина усиления, а не усиление. Или Вы полагаете, что усиление минус 10 дБi это положительная величина?

[mysol 0]

Позвольте резюмировать и поправьте меня, пожалуйста, если я что то понял неверно:

При проектировании антенны очень важно минимизировать реактивно сопротивление, т.к. из за него часть полезной мощности уходит в тепло, уменьшая тем самым кпд. В случае, если реактивное сопротивление минимальное, то говорят, что антенна в резонансе. Таким образом при настройке антенны на железе я, измеряя её сопротивление векторным анализатором могу "корректировать" её форму (например в случае штыря подрезать его), добиваясь того, что сопротивление было чиста активным. 

[Pengozoid 0]

2 минуты назад, mysol сказал:

измеряя её сопротивление векторным анализатором могу "корректировать" её форму (например в случае штыря подрезать его), добиваясь того, что сопротивление было чиста активным. 

Как говорят наши антенщики: "Самое лучшее КСВ у аттенюатора. Только антенна из него не очень хорошая."

[Aner 3]

9 минут назад, mysol сказал:

Позвольте резюмировать и поправьте меня, пожалуйста, если я что то понял неверно:

При проектировании антенны очень важно минимизировать реактивно сопротивление, т.к. из за него часть полезной мощности уходит в тепло, уменьшая тем самым кпд. В случае, если реактивное сопротивление минимальное, то говорят, что антенна в резонансе. Таким образом при настройке антенны на железе я, измеряя её сопротивление векторным анализатором могу "корректировать" её форму (например в случае штыря подрезать его), добиваясь того, что сопротивление было чиста активным. 

Нужно не столько минимизировать реактивно сопротивление как выгонять его в зону достижимого ксв по нужной полосе частот. В диаграмме Смитта это центр ( где чистые активные 50 Ом) или кольцо вокруг него для достижимого ксв 2...4 куда загоняется при настройке антенна, теми же цепками или подрезанием длины итп. Но это мало как связано с кпд антенны. Кпд это немного другое.  

[mysol 0]

2 minutes ago, Aner said:

Нужно не столько минимизировать реактивно сопротивление как выгонять его в зону достижимого ксв по нужной полосе частот. В диаграмме Смитта это центр ( где чистые активные 50 Ом) или кольцо вокруг него для достижимого ксв 2...4 куда загоняется при настройке антенна, теми же цепками или подрезанием длины итп. Но это мало как связано с кпд антенны. Кпд это немного другое.  

А что есть цепка?

[Aner 3]

Ну это те самые Г, П или Т цепи состоящие из L, C для согласования, компенсирующие эти самые ваши реактивности, которые ставят перед антенной.

 

А кпд антенны это отношение мощности излучения ко всей активной мощности (при согласовании к активному волновому тем самым 50 Омам) , получаемой антенной.
И для увеличения КПД антенны необходимо уменьшать сопротивление потерь и увеличивать сопротивление излучения антенны. Что в свою очередь зависит от геометрических размеров антенны.

[yurik82 18]

17 часов назад, mysol сказал:

При проектировании антенны очень важно минимизировать реактивно сопротивление, т.к. из за него часть полезной мощности уходит в тепло

Из-за него часть мощности вообще никуда не уходит (не выходит из генератора или не отбирается из эфира в режиме RX)

Есть  два равноуспешных подхода к изготовлению широкополосных антенн (в смартфонах в т.ч.)

1) трансивер имеет выход на 50 Ом. и антенна проектируется чтобы КСВ50 был в каких-то рамках (например КСВ50<3 для сильно широкополосных, или <2 для умеренно широкополосных, например 2 диапазона 900+1800 сравнительно узких). Антенны от модемов Huawei которые я привел выше - такие.

2) роль антенны выполняет некий фиксированный кусок металла простейшей формы (назовем его "штырь", хотя в смартфонах это куски рамки по периметру), у которого в широкой полосе частот R меняет от единиц до десятков Ом, реактивность jX плавает от -200 до +200 Ом. Согласование делают на сосредоточенных элементах (назовем это СУ или AT = Antenna Tuner).

Изменено 20 июня, 2019 пользователем yurik82

[mysol 0]

Господа, большое спасибо за ответы.

 

Но позвольте всё же вернуться к вопросу, который возник с самого начала. Какой тип схемы согласования использовать для нескольких диапазонов?
Или брать каскад из двух L, например, уменьшив тем самым добротность и увеличив BW, охватив все диапазоны (если такое реально)? 

[Aner 3]

3 часа назад, mysol сказал:

Господа, большое спасибо за ответы.

 

Но позвольте всё же вернуться к вопросу, который возник с самого начала. Какой тип схемы согласования использовать для нескольких диапазонов?
Или брать каскад из двух L, например, уменьшив тем самым добротность и увеличив BW, охватив все диапазоны (если такое реально)? 

Пока ваш вопрос неверный, из-за непонимания сути. Указанная вами антенна уже расчитана на эти диапазоны. У вас не стоит вопрос согласования для каждого диапазона по отдельности.

 

Вам требуется согласовать каскад из четырех L и C в соответствии с их рекомендациями, из той ссылке что ранее вам дал.

Смотри ---> FIGURE 5.3CONFIG 3 FORALL BAND

Это согласование обеспечит максимально близкое к 50 Омам вашу антенну для всех ее диапазонов.

Более согласовывать ничего не требуется для таких и подобным ей антеннам. 

[LMA 1]

Схема согласования для нижнего диапазона --- ФВЧ (Figure 5.1).

Схема согласования для верхнего диапазона --- ФНЧ (Figure 5.2).

Схема согласования для обоих диапазонов - последовательное соединение ФВЧ и ФНЧ (Figure 5.3).

Так как диапазоны довольно сильно разнесены, то согласовывать можно по отдельности в каждом диапазоне. Т.е. сначала при помощи ФВЧ согласуете в нижнем диапазоне. Затем подключаете ФНЧ и согласуете в верхнем диапазоне. После согласования в верхнем диапазоне немного ухудшится согласование в нижнем. Поэтому, изменяя ФВЧ, подстраиваете в нижнем диапазоне. Наверное, хватит такой настройки. Если нет --- сделать еще несколько итераций.

Надеюсь, не надо рассказывать как настраивать в одном диапазоне.

[Aner 3]

10 минут назад, LMA сказал:

Схема согласования для нижнего диапазона --- ФВЧ (Figure 5.1).

Схема согласования для верхнего диапазона --- ФНЧ (Figure 5.2).

Схема согласования для обоих диапазонов - последовательное соединение ФВЧ и ФНЧ (Figure 5.3).

Так как диапазоны довольно сильно разнесены, то согласовывать можно по отдельности в каждом диапазоне. Т.е. сначала при помощи ФВЧ согласуете в нижнем диапазоне. Затем подключаете ФНЧ и согласуете в верхнем диапазоне. После согласования в верхнем диапазоне немного ухудшится согласование в нижнем. Поэтому, изменяя ФВЧ, подстраиваете в нижнем диапазоне. Наверное, хватит такой настройки. Если нет --- сделать еще несколько итераций.

Надеюсь, не надо рассказывать как настраивать в одном диапазоне.

Это неверно! Никаких ФВЧ, ФНЧ там нет и быть не может! Это - matching network! Там же написано. Это согласующая цепь (цепка я называю). Они предназначены для компенсации реактивностей каждая для своего диапазона и не только. Также их предназначение обеспечить перекрытие по диапазону, те расширить, растянуть полосу резонанса. Все это видно из того же описания на следующей странице на фотках с диаграммами Смитта и ЧХ. Сделать это можно только при симуляции проекта в ВЧ кадах и на практике при измерениях подогнать номиналы. Также не проблема пересчитать эти цепки их Г в Т или П, как удобно. Простая программа RFsim99 обеспечит подсчет.

[LMA 1]

1 hour ago, Aner said:

Никаких ФВЧ, ФНЧ там нет и быть не может! Это - matching network!

Одно другому не мешает. ФВЧ - цепочка, непропускающая на нулевой частоте и оказывающая малое влияние на высоких частотах (в верхнем диапазоне). Да, фильтрация там не нужна. Но теория Боде-Фано говорит, что согласующая цепочка --- это фильтр.

Изменено 20 июня, 2019 пользователем LMA