Перейти к содержанию
    

Расчет печатной антенны и реальность.

В оригинальной конструкции (без корпуса, потери только в FR4 - 0,05 Siemens/m) максимум КПД излучения (30%) приходится как раз на 1 ГГц (равен 25% на 0,915). При укорачивании меандра (на глаз, как на Вашей картинке) максимум КПД сместится на 1,2 ГГц и возрастет до 45% (при этом на 0,915 станет около 20%).

 

Ground у меня примерно того же размера как и в документе TI. Кстати в этом документе есть графики S11 которые очень похожи на то что я мерял только со сдвигом частоты и резонанс у меня не такой глубокий. Что не плохо для полосы. Никакого намека на резонанс на 0.7 у них не видно. Я еще раз померял свою антену в большем диапазоне. Небольшой резонанс на 1.95 ГГц и глубокий на 2.55 ГГц. Никакого намека больше нигде нет...

 

Вопрос. Вы говорите КПД низкий. А куда именно девается энергия если на отраженее идет -12 дб. ?

Потери в материале до 1 ГГц небольшие. Резисторов нет. Не понятно. Я не спорю а хочу понять.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может что-то в ко .. (Ко ..рпоративный самописный софтвер) .. нсерватории поправить?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

резонанс у меня не такой глубокий. Что не плохо для полосы. Никакого намека на резонанс на 0.7 у них не видно.

Странный вывод. Вместо того, чтобы хотя бы в идеале положить нужный частотный участок в центр окружности требуемого КСВ, оставив себе максимум свободы, вы предпочитаете сразу загнать его куда-то на край. Чувствительность и к допускам на изготовление и к внешним факторам от этого уж точно не уменьшится.

Резонанс на более низкой частоте, действительно, должен быть. Обычно процентов на 10-20 от основной. Как у любой классической IFA. Только ReZ на ней обычно превышает разумные пределы (за килоом) и практически не используется. Выведите на панораму комплексный Z и первый же пик амплитуды при пересечении нуля фазой - это оно.

И, кстати... Размеры земли, приведенные в pdf, даже теоретически не могут обеспечить полосу в 50MHz по -10RL на этих частотах. Указанную на этих самых графиках. Просто из-за ограничения в добротности. Правда, Тексасы и не указали, что меряли ее именно на этой голой плате. Так что, относитесь к этим графикам... спокойно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Никакого намека на резонанс на 0.7 у них не видно. Я еще раз померял свою антену в большем диапазоне. Небольшой резонанс на 1.95 ГГц и глубокий на 2.55 ГГц. Никакого намека больше нигде нет...

Я имел ввиду равенство действительной части входного импеданса 50 Ом на 0,7 (первый параллельный резонанс (часто один из склонов -до/после резонанса), с которым обычно и работают, добавляя лампед элементы для компенсации реактивности на этой частоте), его по S11 (или КСВ) Вы не увидите.

 

Вопрос. Вы говорите КПД низкий. А куда именно девается энергия если на отраженее идет -12 дб. ?

Потери в материале до 1 ГГц небольшие. Резисторов нет. Не понятно. Я не спорю а хочу понять.

КПД не зависит от согласования. Он определяется только значением сопротивления излучения антенны и потерями в ней (в данном случае в основном как раз потерями в FR4).

Изменено пользователем k0l0bun

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

>k0l0bun

post-2115-1372265454_thumb.png

Спасибо за замечание. Действительно, если верить этой формуле, значение тангенса будет отличаться от заявленного производителем материала. Однако, в ходе исследований нашей корпорации, мы решили использовать для FR4 именно 0.05 Siemens/m - значение, принятое консилиумом производителей программного обеспечения для приложений, подобных текущему.

КПД получится соответствующий реальному. Гарантированно для чуть меньших PCB. В этом примере гарантировать не могу, но точно должен быть близок к 0,05. Поэтому

Может что-то в ко .. (Ко ..рпоративный самописный софтвер) .. нсерватории поправить?

поправлять ничего не будем.

Изменено пользователем k0l0bun

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

КПД не зависит от согласования. Он определяется только значением сопротивления излучения антенны и потерями в ней (в данном случае в основном как раз потерями в FR4).

 

Мне по прежнему не понятно. На 915 МГц на моей (укороченой) антене импенданс весьма близок к "золотой середине" Smith chart. Откуда такие потери на этой частоте? Если бы так плохо себя вел материал, наверное рекомендовали бы другие решения. Еще я сравнивал как прием (по RSSI) так и передачу в режиме непрерывной несущей по анализатору в нескольких метрах с 1/4 волновой проволочкой. Результаты близкие, но на проволочку гораздо сильнее влияет положение рук.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мне по прежнему не понятно. На 915 МГц на моей (укороченой) антене импенданс весьма близок к "золотой середине" Smith chart. Откуда такие потери на этой частоте? Если бы так плохо себя вел материал, наверное рекомендовали бы другие решения. Еще я сравнивал как прием (по RSSI) так и передачу в режиме непрерывной несущей по анализатору в нескольких метрах с 1/4 волновой проволочкой. Результаты близкие, но на проволочку гораздо сильнее влияет положение рук.

А кто говорит, что FR4 - это хорошо?

По моему мнению, это самый плохой вариант для PCB антенны на СВЧ. Дешевый - да.

В мобильных телефонах, к примеру, используют диэлектрик, у которого потери в десятки раз меньше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

если верить этой формуле,

Да можно и закону Ома не верить, это не криминал :biggrin:. А вот Ансис со своим HFSS почему-то верит.

 

но точно должен быть близок к 0,05.

Да и не настаиваю :biggrin:

В качестве последнего аргумента, понимая, что собственный опыт неизвестного человека с форума может и не быть весомым:

Internal Multiband Printed Folded Slot Antenna For Mobile Phone Application

"Notice that the system circuit board used here is a 0.8-mm thick FR4 substrate of relative permittivity (Er) 4.4, and its conductivity (Sigma) is 0.0055 S/m at 900 MHz and 0.0107 S/m at 2000 MHz."

Кин-Лу Вонг - широко известный в узких кругах спец.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да можно и закону Ома не верить, это не криминал :biggrin:. А вот Ансис со своим HFSS почему-то верит.

 

 

Да и не настаиваю :biggrin:

В качестве последнего аргумента, понимая, что собственный опыт неизвестного человека с форума может и не быть весомым:

Internal Multiband Printed Folded Slot Antenna For Mobile Phone Application

"Notice that the system circuit board used here is a 0.8-mm thick FR4 substrate of relative permittivity (Er) 4.4, and its conductivity (Sigma) is 0.0055 S/m at 900 MHz and 0.0107 S/m at 2000 MHz."

Кин-Лу Вонг - широко известный в узких кругах спец.

 

Спасибо за ссылку. По поводу авторитетности Кин-Лу Вонга ничего плохого говорить не буду.

Причина спора, думаю, в том, что я использую именно материал с 0,05 (возможно, не FR4, или как минимум не тот FR4, который использовал Вонг).

Возможно, было слишком смело убеждать в противоречащих теории результатах. Однако, я все равно буду использовать в своих расчетах именно 0,05, поскольку только с этим значением получается соответствие с экспериментальными результатами. Для Вонга, кстати, было тоже довольно смело писать значения сигмы с такой точностью.

alexf, думаю, Вы можете смело использовать 0,0055, у Ваш КПД излучения будет выше, чем я указал ранее, так что Вам не следует так беспокоиться об этом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Причина спора, думаю, в том, что я использую именно материал с 0,05

Да нет никакого спора. Подгонять результат измерения под расчет можно массой способов. Прикинул: кусок МПЛ длиной 5см на диэлектрике с BC=0.05S/m дает потери в 1.5dB на 500MHz. Даже на обильно пропитанной огуречным рассолом прессованной промакашке потери, похоже, будут меньше :biggrin:

Пр.прощ. за :bb-offtopic:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот это полемика разгорелась :) Собственно, хотел добавить свой ответ на вопрос топикстартера (надеюсь, что не попаду под горячую руку, точнее - слово :) ):

Из программ имеющихся в заветном месте, что можно использовать для моделирования? Чтобы не слишком долго осваивать?

Использовал для расчета IFA AWR DE и вот, что получилось

В общем, по частоте получилось неплохо - можно не подстраивать. На мой взгляд, отрисовать топологию в 2D проще, чем в 3D (хотя, это дело привычки, наверное).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...