[art_sh 0]

Здравствуйте,

подскажите пожалуйста, если gps патч антенну вместе с полигоном залить, к примеру, компаундом или резиной, параметры антенны уплывут. Можно ли их скомпенсировать внешней подстроечной цепью? Аналогичный вопрос, касаемо GSM антенн, которые монтируются на плату, например PA25 от Taoglas. Заранее спасибо за ответ.

[Aner 1]

Здравствуйте,

подскажите пожалуйста, если gps патч антенну вместе с полигоном залить, к примеру, компаундом или резиной, параметры антенны уплывут. Можно ли их скомпенсировать внешней подстроечной цепью? Аналогичный вопрос, касаемо GSM антенн, которые монтируются на плату, например PA25 от Taoglas. Заранее спасибо за ответ.

gps патч - обычно высокодобротная узкорезонансная, даже закрывая крышкой пластика уже потери с которыми многие мирятся. Если залить, к примеру, компаундом или резиной, параметры антенны уплывут прилично. Моделирование в CST это показывает. Скомпенсировать внешней подстроечной цепью нереально из-за высокодобротности и узкорезонансности gps патча.

С GSM антенной попроще, она и так малоэффективна из-за малых размеров и низкого кпд, заливка уменьшит кпд, но уже не так сильно. Нужно помнить, что минимум 2-3 мм от антенны ничего не должно быть иначе эффетивность резко снижается. Поверхностные токи, ближней зоны у антенны должны проходить по воздуху, обычно так их расчитывают, те что в продажах. Если заливать плотно диэлектриком типа компаунда или резины, то лучше посчитать такую антенну самому в HFSS, CST и др прогах.

[art_sh 0]

Спасибо за развернутый ответ.

Если я антенны помещу, условно, в пластиковые колпаки и расстояние от граней антенны до стенки колпака будет 2-3мм и далее уже колпаки будут покрываться другим материалом, то характеристики антенны я не ухудшу?

[Aner 1]

Спасибо за развернутый ответ.

Если я антенны помещу, условно, в пластиковые колпаки и расстояние от граней антенны до стенки колпака будет 2-3мм и далее уже колпаки будут покрываться другим материалом, то характеристики антенны я не ухудшу?

ухудшишь но не так сильно. Измерить потери не проблема, если есть анализатор или векторник. Чем тоньше пластик и покрытие тем лучше. Все брндовые мобилы в местах антенн имеют тонкий пластик, причем пластик не простой с низкими потерями, малым эпсилон и тп.

[Hale 1]

самое простое что вы можете сделать, заливать парафином. но все равно уплывут.

у узкополосной антенны вы внешней цепью немного поправите согласование там куда уехало. Но на рабочую частоту вернуть на место будет почти нереально. (диэлектрик удлиняет волну, а не просто уменьшает импеданс) а у широкополосной/двухдиапазонной вообще нифига не выйдет, т.к. ваша внешняя подстроечная цепь не обеспечит нужную полосу.

 

про колпаки. на расстоянии 2-3 мм я думаю уползет частота. выше - будут пространственные резонансы от отражения. Непредсказуемый уход импеданса; но в целом частота наверное останется более менее на месте.

вообще, выбирайте диэлектрики попрозрачнее, пористые. некоторые незаметно внедряют структурные окна в конструкцию, заполненные более прозрачным материалом. этот прием даже на мобильниках можно проследить. в общем, Aner то же другими словами написал.

[rfserg 0]

Есть ещё варианты. Заливка компаундом точно уведёт частоту антенны вниз, на сколько - проверьте экспериментом. Зная проценты ухода настройки заранее, перед заливкой, подстраиваете антенну на аналогичные проценты вверх (стачивание "горячих" граней или металлизации) и при заливке антенна встанет куда нужно. Скорее всего потребуется несколько итераций для точного выяснения предварительного сдвига и постоянства компаунда по составу и геометрии в дальнейшем. Такой вариант опробован и прекрасно работал, правда антенна изготавливалась своя, но тоже очень малогабаритная и соответственно узкополосная и встраивалась в изделие с высоким эпсилон (стеклопластиковый киль самолёта). При изготовлении антенны предсдвиг по частоте был около 8 % вверх, а при установке в изделие (киль) антенна становилась на нужную частоту и согласование. В дальнейшем все последующие антенны настраивались по частоте и согласованию на воздухе с нужным сдвигом и при установке в киль подстройка не требовалась. Конечно компаунд должен быть обязательно с малым тангенсом на вашей частоте, иначе заливка не имеет смысла. Эпоксидка с кевларом прекрасно работает на частотах 900, 1800, 2100 . Эпоксидка со стеклом хуже, но терпимо. Гораздо большие потери даёт рассогласование по частоте, если его не учитывать. Если нет соответствующих приборов с этим лучше не связываться, просто заливайте вспененным материалом и проверяйте на сколько потеряете дистанцию связи с контрольным "воздушным" вариантом, если устроит, то и мороки нет.

Изменено 14 сентября, 2018 пользователем rfserg

[Aner 1]

(диэлектрик удлиняет волну, а не просто уменьшает импеданс)

...

диэлектрик не удлиняет волну, а укорачивает. Недаром для кабелей есть коэффициэнт укорочения.

[art_sh 0]

А если толщина заливки у меня составляет всего 2мм, епсила материала примерно 5.5, все равно необходимо делать воздушный карман?

Приборы, векторник есть, но разрабатывать специально антенны не хочется.

[Aner 1]

А если толщина заливки у меня составляет всего 2мм, епсила материала примерно 5.5, все равно необходимо делать воздушный карман?

Приборы, векторник есть, но разрабатывать специально антенны не хочется.

2мм много, если без зазора. Вам не проблема посмотреть векторником ну или в CST, HFSS посимулировать. Изменение волнового сопротивления не так велико, в основном комплексная часть изменится больше. Вот уход вниз основного резонанса, его расширение, много хуже. Из-за этого кпд антенны падает сильно.

[art_sh 0]

Спасибо за консультацию. Значит будут колпаки.

Изменено 14 сентября, 2018 пользователем ART_SH

[rfserg 0]

А если толщина заливки у меня составляет всего 2мм, епсила материала примерно 5.5, все равно необходимо делать воздушный карман?

Приборы, векторник есть, но разрабатывать специально антенны не хочется.

Антенна расстроится хоть в кармане, хоть без него, просто на разную величину. Если про Pa 25, то это считайте резонатор, он даже на зазор от платы нормируется, а если его окунуть в эпсилон 5.5, то получите совсем другие частоты. Антенна узкополосная, все характеристики развалятся сильно. Пока не попробуете или не отмоделируете будет гадание, тем более есть векторник.

[art_sh 0]

Окунем в материал и обмеряем, это проще чем моделить ее в CST

[Hale 1]

диэлектрик не удлиняет волну, а укорачивает. Недаром для кабелей есть коэффициэнт укорочения.

Конечно и несомненно. зарапортовался.

[Dimoktmb 0]

Приветствую всех! Чтобы не плодить темы, спрошу здесь.

Есть задача - BLE трансивер (2.4 ГГц) в пластиковом корпусе вместе с антенной, заливается все герметизирующим компаундом под IP68. Хватает знаний, чтобы осознавать бесполезность применения готовых чип-антенн или даташитных текстолитовых для этого. Не хватает знаний чтобы выбрать тип и рассчитать свою антенну для работы в компаунде.

Корпус - абстрактно мыльница на металлическом основании, высота миллиметров 20. Верхняя крышка пластиковая (АБС), боковые стенки тоже пластик, но опционально алюминий, дно алюминиевое. Чтобы не зависеть от компаунда и его толщины, предполагаю, что антенну надо прижать к пластиковой крышке снизу. Антенна так же не должна зависеть от компаунда и расположения компонентов под ней. Какой тип антенны может быть, патч (керамика, текстолит), заполненная PIFA (керамика, текстолит, пенопласт, скотч) на полигоне или вообще диполь какой-нибудь?

Подскажите, пжлст, с направлением, куда копать?

Вдруг кто-то может помочь с решением этой задачи. Смоделировать в программе, изготовить прототип, естественно не за спасибо.

 

[Aner 1]

1 час назад, Dimoktmb сказал:

Приветствую всех! Чтобы не плодить темы, спрошу здесь.

Есть задача - BLE трансивер (2.4 ГГц) в пластиковом корпусе вместе с антенной, заливается все герметизирующим компаундом под IP68. Хватает знаний, чтобы осознавать бесполезность применения готовых чип-антенн или даташитных текстолитовых для этого. Не хватает знаний чтобы выбрать тип и рассчитать свою антенну для работы в компаунде.

Корпус - абстрактно мыльница на металлическом основании, высота миллиметров 20. Верхняя крышка пластиковая (АБС), боковые стенки тоже пластик, но опционально алюминий, дно алюминиевое. Чтобы не зависеть от компаунда и его толщины, предполагаю, что антенну надо прижать к пластиковой крышке снизу. Антенна так же не должна зависеть от компаунда и расположения компонентов под ней. Какой тип антенны может быть, патч (керамика, текстолит), заполненная PIFA (керамика, текстолит, пенопласт, скотч) на полигоне или вообще диполь какой-нибудь?

Подскажите, пжлст, с направлением, куда копать?

Вдруг кто-то может помочь с решением этой задачи. Смоделировать в программе, изготовить прототип, естественно не за спасибо.

 

Могу помочь, опыт есть, напишите мне в личку. Смоделировать в программе CST2020, изготовить прототип, обмерить на векторнике, подготовить доку для пр-ва.