[Hitokiri111 0]

RF Antenna - Wieson Technologies
Подборка wifi антенн.
Задачка:
1. Смоделировать в корпусе ноута со всеми деталями в сборе.
2. Может быть у кого-то есть готовые модельки хотя бы аналогичных антенн? Поделитесь пожалуйста. Благодарю.

[yurik82 17]

7 часов назад, Hitokiri111 сказал:

модельки хотя бы аналогичных антенн?

Все антенны которые в принципе можно разместить в ноутбуке или любом другом гаджете (планшет, смартфон, роутер, модем, телевизор, приставка, свисток вифи или БТ, мышки, клавиатуры, беспроводные датчики) - это Inverted-F/PIFA (IFA, MIFA, PIFA)

 

Длиной отростка (при любых ограничениях ТЗ на форму этого отростка) подбираете резонанс (jX=0), а положением "горячего" отростка подбираете Re=50 Ом

 

с Dual-Band (2+5 GHz) сложнее, там надо изобретательность и послабление ТЗ

https://www.google.com/search?q=dual+band+inverted+f+antenna&sxsrf=AOaemvK_qz02nMay9gv-xzL1vYTTyT7Rug:1637106234405&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwi_oL78h570AhVjkIsKHYDRA_oQ_AUoAXoECAEQAw&biw=1920&bih=929&dpr=1

https://www.semanticscholar.org/paper/Very-low-profile-Inverted-F-antenna-with-2.4%2F5.8-Yu-Ban/51db5382c0f4db359e203732ce65be3c18742eac

 

какого-то общего правила и единого подхода нет, т.к. эти частоты близки к гармониковым, то комбинируя форму и длину пары-тройки элементов стараются найти такую комбинацию чтобы резонировала на нужных частотах.

Кто-то комбинирует в планарном исполнении, кто-то в объемном. У кого на что выдумки хватит

Изменено 16 ноября, 2021 пользователем yurik82

[Hitokiri111 0]

On 11/17/2021 at 2:42 AM, yurik82 said:

Какого-то общего правила и единого подхода нет, т.к. эти частоты близки к гармониковым, то комбинируя форму и длину пары-тройки элементов стараются найти такую комбинацию чтобы резонировала на нужных частотах.

Кто-то комбинирует в планарном исполнении, кто-то в объемном. У кого на что выдумки хватит

 

Хотелось бы лучше понять насколько можно оценить влияние корпуса и окружающего пластика на антену. Причём, есть только аналогичная антенна.

[yurik82 17]

Оценить параметры дальнего поля (как изменится ДН, поляризация)?

Или "измерить КСВ штангенциркулем + HFSS/CST" ? Второе маловероятно, для этого типа антенн угадать размеры и свойства материалов, чтобы в HFSS/CST измерение КСВ совпало с натурным измерением - практически нереально. Направление изменений увидеть можно (jX смещается вверх или вниз, Re смещается вверх или вниз), но не измерить их абсолютные значения.

Задача чисто теоретическая (нарисовать какую-либо абстрактную антенну в учебных целях)?

Или надо чтобы это была именно антенна из Алиэкспресс: измерение КСВ китайских антенн штангенциркулем вместо КСВ-метра?

Изменено 19 ноября, 2021 пользователем yurik82

[Freesom 15]

1 hour ago, Hitokiri111 said:

Хотелось бы лучше понять насколько можно оценить влияние корпуса и окружающего пластика на антену. Причём, есть только аналогичная антенна.

С помощью CST всё можно оценить. Она для этого и существует. Если ваш вопрос в том, насколько сильно влияет окружающий пластик, то влияет так хорошо, что его неучёт безнадёжно испортит параметры антенны

Spoiler

 

[Freesom 15]

On 11/16/2021 at 6:55 PM, Hitokiri111 said:

2. Может быть у кого-то есть готовые модельки хотя бы аналогичных антенн? Поделитесь пожалуйста. Благодарю.

Может не сильно аналогичные антенны, но попробуйте антенны от ignion, у них можно скачать зашифрованные модели CST, всё что вам остается сделать - отрисовать плату с моделью антенны в нужном корпусе и подобрать согласующую цепь.

[Aner 1]

Кое что еще у них есть из либ интересного.

https://ignion.io/files/NN-Generic-LibrarieS.zip

https://ignion.io/files/NN-Cadence-AWR-LibrarieS.zip

[Hitokiri111 0]

 

2 hours ago, Freesom said:

С помощью CST всё можно оценить. Она для этого и существует. Если ваш вопрос в том, насколько сильно влияет окружающий пластик, то влияет так хорошо, что его неучёт безнадёжно испортит параметры антенны

 

Возникли следующие вопросы:
1. Как учесть влияние например: АBS пластика типа Trilloy 210NH Чёрный, Поликарбоната типа ПК ЛТО-12?
У меня нет запаковки вплотную в этот пластик, везде есть воздушные зазоры более 2 мм.
Достаточно ли будет указать в модели диэлектрик с эпсилоном 3.2, потери, как их учесть?

 

4 hours ago, yurik82 said:

Оценить параметры дальнего поля (как изменится ДН, поляризация)?

Или "измерить КСВ штангенциркулем + HFSS/CST" ? Второе маловероятно, для этого типа антенн угадать размеры

2. Надо чтобы эта антенна или аналогичная ей принимала wifi 2.5 GHz 5.14+GHz и нормально работали с выбранным Wifi модулем. Толщина пластика корпуса, куда будет устанавливаться антенна, около 1-2 мм абс или поликарбонат.
Из наличия приборов - есть cпектроанализатор до 3 GHz и пара кабелей. Остальная оснастка для тестов будет не скоро..
Задача стоит - не сделать большой ошибки на первой итерации по возможности получить работающий wifi.
 

[Freesom 15]

2 hours ago, Hitokiri111 said:

1. Как учесть влияние например: АBS пластика типа Trilloy 210NH Чёрный, Поликарбоната типа ПК ЛТО-12?
У меня нет запаковки вплотную в этот пластик, везде есть воздушные зазоры более 2 мм.
Достаточно ли будет указать в модели диэлектрик с эпсилоном 3.2, потери, как их учесть?

начать с 3.2, там же на картинке видно, что от ошибки в эписилоне не так всё страшно зависит, как от положения антенны в корпусе. Все вторжения в реактивную зону антенны резко меняют её свойства.  Потери в корпусе то ерунда, вам главное потери на согласование задавить.

[Aner 1]

Черный плохо, оч плохо. Прошел через это, там 99% наполнитель сажа или уголь, вообщем углрод. Еще тот поглотитель. Из-за ABS корпуса, размеры антенны меньше расчетных для вакуума/воздуха. Чем дальше пластик от антенны тем лучше, 2 мм мало. Согласование под 50 волнового, обычно не проблема, даже если и ксв более двойки, это не главное. А главное чтобы в ближнее поле такой антенны и ее земли не попали др. элементы металла или компоненты, или разводка.  

[yurik82 17]

7 часов назад, Hitokiri111 сказал:

2. Надо чтобы эта антенна или аналогичная ей принимала wifi 2.5 GHz 5.14+GHz и нормально работали с выбранным Wifi модулем. Толщина пластика корпуса, куда будет устанавливаться антенна, около 1-2 мм абс или поликарбонат.

что подразумевается под "эта антенна". 

Это должно быть:

А) "готовое изделие купленное где-то"

Б) разработка своей модели и доведение её до производства?

Если речь об анализе готовых изделий, то измерить КСВ изделия с помощью штангенциркуля, если это изделие:

• работает на частотах 2-6 ГГц
• сделано из неизвестных ламинатов, с большой вероятностью даже не СВЧ и вообще ненормируемых
• к которым как-то ещё припаяны коаксиальные кабели

 - нереально.

Далеко не факт что даже у производителя есть реалистичные модели. Вероятнее, что в процессе доводки до производства, размеры корректировались на стенде с КСВ-метром, с учетом реальной технологии производства, реальных свойств применяемых ламинатов, и избранного способа припайки кабеля.

 

[Freesom 15]

1 hour ago, yurik82 said:

Если речь об анализе готовых изделий, то измерить КСВ изделия с помощью штангенциркуля, если это изделие:

• работает на частотах 2-6 ГГц
• сделано из неизвестных ламинатов, с большой вероятностью даже не СВЧ и вообще ненормируемых
• к которым как-то ещё припаяны коаксиальные кабели

 - нереально.

какие там свч ламинаты на 2 ггц, можно подумать у вас корпуса телефонов и планшетов сплошь и рядом из космических пластмасс сделаны. По опыту листы оргстекла и поликарбоната из супермаркета без вопросов выходят на табличные значения в Ka-диапазоне, а тут вообще речь про звуковые частоты )))

КСВ там мерять не надо ничем, достаточно на расстоянии метра  расположить приёмный зонд подключенный к анализатору спектра и по максимуму сигнала падами настраивается согласующая цепь. Но для того, чтобы было что настраивать, надо сначала хотя бы в симуляторе на близкой к правильной частоте характеристику сформировать и порядок согласующей цепи правильно задать.

[yurik82 17]

22 часа назад, Freesom сказал:

какие там свч ламинаты на 2 ггц, можно подумать у вас корпуса телефонов и планшетов сплошь и рядом из космических пластмасс сделаны

FR4 и на 1 ГГц непредскахзуем, а тут 5.4 ГГц

22 часа назад, Freesom сказал:

КСВ там мерять не надо ничем, достаточно на расстоянии метра  расположить приёмный зонд подключенный к анализатору спектра и по максимуму сигнала падами настраивается согласующая цепь.

это если заведомо известно что антенна реальная и рабочая и КСВ там может быть в районе 2 хотя бы при каких-либо условиях

антенны из Алиэкспресс могут не быть антеннами в понимании СВЧ инженерии, а просто случайные куски металла, с КСВ например 5

Узнать с помощью штангенциркуля - реальная ли антенна или "фейк" не получится.

Изменено 20 ноября, 2021 пользователем yurik82

[Freesom 15]

1 hour ago, yurik82 said:

FR4 и на 1 ГГц непредскахзуем

непредсказуем как? Сегодня у него одни параметры, а завтра "под настроение" другие? Или может померял разок характиристики и пользуешься не меняя поизводителя?

 

1 hour ago, yurik82 said:

просто случайные куски металла, с КСВ например 5

Узнать с помощью штангенциркуля - реальная ли антенна или "фейк" не получится

Тут важное уточнение. Если антенна это просто кусок металла, то узнать её характеристики можно с помощью штангенциркуля и CST. Во всяком случае, у меня всегда получается точно перенеся геометрию в CST, получить достоверно то же, что будет позже померяно векторником. Так что связка штангенциркуль/CST не такой уж и плохой инструмент измерения ксвн ))) Это в Ka- нужен уже микроскоп измерительный, а когда длина волны 12 см и линейки хватит.

[Aner 1]

FR4 и на 1 ГГц непредсказуем, и даже с 400 мгц. Просто пройдите ликбез по этому вопросу. Посмотрите характеристики производителя, поинтересуйтесь химией материалов, применительно к проницаемостям. Практически у всех поизводителей ламинатов FR4 (хотя это упрощенное название) после 400...800мгц проницаемость начинает возрастать и может иметь различные значения от 3...4 до 30...40 в хаотичном порядке. На одном и том же листе. Хотя антенны и делают до 5..7ггц на так называемом FR4, однако это никак не характеризует материал ламината. Посмотрите на сайте компании роджерс какое количество различных FR4, с различными характеристиками.

Проведя множество работ в CST и затем в БЭКах (векторника то не всегда достаточно), могу сказать что достоверный результат получается не всегда. А с 2 ггц и выше расчеты в CST требуют корректировки. И никакой штангель не поможет.