[Hoonok 0]

Добрый день! 
Встала задача замоделировать электрически малую антенну (желательно печатную) на 144 МГц, габариты примерно 30 на 15 мм.
В Интернетах находил материалы от TI, но там минимум 443 МГц в печатном исполнении
Решал ли кто-нибудь здесь подобную задачу? С такими малогабаритными антеннами с такой частотой никогда не работал, нужна помощь, куда рыть...

[uve 10]

Я работаю в этой теме. В ваших требованиях получить хорошие характеристики не получится. КПД антенны будет очень низким, полоса рабочих частот узкой. При таком пространстве выделенном для антенны, основную роль играет наличие значительных габаритов граунда эл. схемы, включая наличие подключенный к плате проводов. Если таковых нет, то совсем плохо.

 

Изменено 19 февраля пользователем uve

[yurik82 23]

Антенной будет земляной корпус устройства.

Поляризацию и направленность будет определять этот корпус и его положение в пространстве.

Если размеры земли значительно меньше 1 метра (пол волны на 144 МГц) то сопротивление излучения будет резко падать. Для согласования импеданса придется применять трансформатор с низким КПД.

При касании сторонних предметов (например содинение или изменение проводников к устройству) согласование будет сильно уплывать.

Всё устройство будет очень чувствительным к наличию сторонних металлических предметов вблизи (в пределах пары метров).

[Hoonok 0]

4 часа назад, uve сказал:

Я работаю в этой теме. В ваших требованиях получить хорошие характеристики не получится. КПД антенны будет очень низким, полоса рабочих частот узкой. При таком пространстве выделенном для антенны, основную роль играет наличие значительных габаритов граунда эл. схемы, включая наличие подключенный к плате проводов. Если таковых нет, то совсем плохо.

 

 

Да, понимаю что у антенны получится низкий КПД и узкая полоса.
Заземление планирую брать с платы или корпуса устройства.
Вопрос скорее какую геометрию излучателя будет использовать рациональнее всего (Рамочная антенна,конструктив по типу mifa,или печатная спираль), и какова дальняя зона подобной антенны(планируется размещение в корпусе ноутбука, и вопрос влияния других элементов остается открытым)

Нашел подобную антенну : *тык*
Вопрос опять же в возможности интеграции в корпус устройства, хотелось бы узнать, может у кого-нибудь был опыт работы с подобными антеннами

[uve 10]

Уж очень мало места для антенны 144 МГц. Я разрабатывал как то антенну для 446 МГц и то места потребовалось больше. выглядела она как IFA меандром из очень тонкого полоска. Для рамочной вообще места нет. Вопрос влияния окружающих элементов решается их учётом в 3D модели конструкции в электромагнитном симуляторе. Повысить КПД можно используя плату на материале Роджерс или Арлон.

[Hoonok 0]

7 минут назад, uve сказал:

Уж очень мало места для антенны 144 МГц. Я разрабатывал как то антенну для 446 МГц и то места потребовалось больше. выглядела она как IFA меандром из очень тонкого полоска. Для рамочной вообще места нет. Вопрос влияния окружающих элементов решается их учётом в 3D модели конструкции в электромагнитном симуляторе. Повысить КПД можно используя плату на материале Роджерс или Арлон.

Понял, буду пробовать печатную спиральку нарисовать, может что и выйдет.

[uve 10]

Боюсь толщина проводника для такой спиральки войдёт в противоречие с минимально реализуемой в производстве печатных плат.

[alex-sss 7]

On 2/19/2024 at 2:59 PM, Hoonok said:

 габариты примерно 30 на 15 мм.

Катушка/проводник обычного резонасного контура является по сути антенной.

[варп 22]

В 19.02.2024 в 15:59, Hoonok сказал:

Встала задача замоделировать электрически малую антенну (желательно печатную) на 144 МГц, габариты примерно 30 на 15 мм.

 

20 часов назад, Hoonok сказал:

Понял, буду пробовать печатную спиральку нарисовать, может что и выйдет.

Пустая трата времени... Повторюсь - размеры антенны должны быть соизмеримы с длиной волны... Вы разницу между 200 см. и 3 см. понимаете? Хотите физику обмануть? 

Напомню почему... -

Изменено 20 февраля пользователем варп

[Aner 8]

1 hour ago, alex-sss said:

Катушка/проводник обычного резонасного контура является по сути антенной.

Это не так, не выполняют они условия излучения, что требуется антенне. Да и дальней зоны у них нет.

Подскажу куда копать, для уменьшения размеров.

Если берете среду в высоким эпсилон то можете кратно уменьшать размеры, но до некого предела. Если например взять эпсилон для FR-4 ламината ( стеклотекстолит) примерно равным 4. То корень будет 2; примерно в 2 раза можно уменьшить размеры антенны. Если эпсилон 9 то в три раза. У роджерса есть ламинаты с разными эпсилонами. Если взять с эпсилон 36, то в 6 раз. Антенна полностью должна быть внутри такого диэлектрика. НО потери никуда не денутся! Кпд низким останется. И другое нужно понимать для выбранной длины волны излучения. Вы из пространства антенной забираете ЭМ энергию, чем меньше размер антенны тем меньше "черпаете" энегрию. Тут поиск копромиса всегда.

Также нужно понимать влияние земли и высоту подъема антенны относительно выбранной длины волны. Дальность связи сильно зависит от этого. Чем ближе к земле антенна тем хуже она обеспечивет расчетные характеристики.

[alex-sss 7]

On 2/20/2024 at 6:53 PM, Aner said:

не выполняют они условия излучения, что требуется антенне. Да и дальней зоны у них нет.

Это критерии для классических антенн. В общем случае, обкладки конденсатора тоже являются антеннами, также как и два трансформатора 50 Гц в одной комнате связаны между собой, вопрос в соотношениях и степени передачи энергии.

Здесь диапазон ФМ был.

[yurik82 23]

6 часов назад, варп сказал:

Пустая трата времени... Повторюсь - размеры антенны должны быть соизмеримы с длиной волны... Вы разницу между 200 см. и 3 см. понимаете? Хотите физику обмануть? 

 

Любой предмет внутри человеческого жилища связан с металлическим жилищем бесконечных размеров.

Если в руки взять индикаторную отвертку и коснуться её - то эта отвертка через ёмкость несколько сотен пФ окажется соединенной со зданием и электропроводкой. Даже на низкой промышленной частоте 50 Гц этих 300 пФ достаточно чтобы светилась лампочка.

Земляная плата размером со спичечный коробок внутри человеческого жилища связана с сетью ГОЭЛРО (бесконечной землей) ёмкостью которая на МГцах обладает сопортивлением всего лишь единицы Ом. Поэтому карманные приемники КВ и УКВ хорошо работают.

 

[варп 22]

6 часов назад, yurik82 сказал:

Поэтому карманные приемники КВ и УКВ хорошо работают.

....Очень смешно... То  что для Вас хорошо - с профессиональной точки зрения - вообще никак... Посмотрите, что делают профессионалы..., в отличие от Вас, любителей гвоздей вместо антенн.

https://yandex.kz/images/search?lr=10306&source=serp&stype=image&text=кв антенна

[yurik82 23]

5 часов назад, варп сказал:

....Очень смешно... То  что для Вас хорошо - с профессиональной точки зрения - вообще никак... Посмотрите, что делают профессионалы..., в отличие от Вас, любителей гвоздей вместо антенн.

 

а где вопрсо ставили о "профессиональной точке зрения"

Никто не ставил задачу создать радиовещательнукю FM станцию на 100 Ватт в форм-факторе ноутбука комнатного.

Вы сами модифицировали ТЗ автора чтобы подогнать его ТЗ под свой вердикт.

 

Если смоделировать маленькое устройство (типа караманного FM-приемника) в HFSS, то результат не будет иметь ничего общего с натурными измерениями этого же устройство в условиях комнаты. Чтобы правдоподобно моделировать надо корпус устройства (у нас это одна из половин диполя, или граунд для PIFA/Inverted-F) надо этот корпус соединить через ёмоксть в десятки сотни пФ с бесконечными стенами и линиями электропередач. Которые имеют длину много больше длины волны.

Изменено 21 февраля пользователем yurik82

[Hoonok 0]

А если в качестве сердечника в катушке индуктивности использовать феррит, это даст выигрыш в габаритах?
Большие сомнения что подобная антенна будет работать хотя бы на десятки метров, да и подобных решений хоть где-то нагуглить не удалось