Dlaczego ślad anteny ma taki kształt?

Zastanawiam się, dlaczego antena ma ślad płytki, który ma określony „zawijasowy” kształt. Nie musi to dotyczyć tylko anten; Jestem pewien, że istnieją inne komponenty, które mają różne ścieżki z różnych powodów, ale antena zwykle zachowuje ten kształt.

Możesz to zobaczyć po prawej stronie na tym zdjęciu. Jakie jest znaczenie takiego śladu?

( źródło )

To pytanie może dotyczyć elektromagnetyki, ale myślę, że odpowiedź powinna być dość prosta.

EDYCJA: Powinienem wyjaśnić, że szukam wyjaśnień dotyczących promieniowania i impedancji. Pomogą też wszelkie komentarze na temat tego, dlaczego taki projekt nie byłby skuteczny w przypadku systemu o wysokiej częstotliwości.

Jest to określane jako antena meanderowa, która jest szczególnym rodzajem złożonego dipola.

Zalety:

• Popraw wszechkierunkowość
• Mniejsze wymagania dotyczące przestrzeni

Niedogodności:

• Strojenie staje się bardziej krytyczne
• Straty są większe niż standardowy dipol

Nota Freescale App, „ Compact Integrated Antennas ” zawiera krótki przegląd kilku opcji, w tym meandra, dla anten na płytce drukowanej. Nie podaje określonych parametrów projektowych.

Rozprawa „ Meander Antennas ” z 1982 r. Zawiera wskazówki dotyczące modeli matematycznych używanych do rozumienia i projektowania anten meandrowych, ale idzie głębiej niż większość EE będzie chciała po prostu zaprojektować antenę.

Rzeczywistość dzisiaj polega na tym, że większość projektów anten tego typu jest zwykle wykonywana za pomocą pakietu CAD do projektowania anten. Wydajność anteny zależy nie tylko od fizycznego układu, ale także od użytych materiałów i kształtu tych materiałów, dla podłoża PCB, miedzi i maski. Oprogramowanie nadal ma pewne ograniczenia, dlatego przeprowadzane są szeroko zakrojone testy w celu sprawdzenia poprawności i poprawienia projektu po jego wyprodukowaniu. Przykładem darmowego oprogramowania do analizy anten jest 4nec2, który może oceniać wiele rodzajów anten.

Projektując antenę meandrową, zacznij od śladu długości idealnego dipola, złóż go do pożądanego kształtu i przestrzeni, a następnie przeprowadź analizę numeryczną w celu ustalenia wzorca promieniowania i wydajności. Niektóre oprogramowanie CAD ma kreatory, które mogą pomóc ci wybrać optymalny wzór dla danej przestrzeni, ale nie widziałem jeszcze książki ani przewodnika, który podaje optymalne informacje o wzorze, które można ogólnie zastosować do anten meander.

Antena musi mieć określoną długość, aby dobrze działała przy danej długości fali, która jest określona przez częstotliwość.

Chociaż nie jest to wcale takie proste, dokładny kształt i otoczenie również odgrywają rolę, ponieważ wpływają one na pola elektryczne i magnetyczne, które powinna emitować antena.

Jeśli nie chcesz studiować projektu anteny, możesz myśleć o nim jak o czarnej magii.

Edycja: Myślę, że meandrujący kształt ma głównie na celu umieszczenie dłuższej anteny w tej małej przestrzeni.

Układ OVC3860 jest przeznaczony do dźwięku Bluetooth, więc działa w paśmie 2,4 GHz, o długości fali około 125 mm. Z rastra 0,4 mm OVC3860 szacuję długość śladu anteny na 34 mm, co stanowi około 1/4 długości fali (właściwie nieco więcej, ponieważ sygnał rozchodzi się z prędkością wolniejszą niż prędkość światła w śladzie ). Jest to dość normalna długość dla anteny single-ended.

Czyste zgadywanie, bo nie jestem facetem z EM, ale:

• Długość anteny będzie zależeć od długości fali wysyłanego sygnału.
• W wyniku zakończenia (otwartej na jednym końcu) anteny będą odbijane fale wracające wzdłuż linii, co spowoduje zakłócenia .
• Jeśli tak zaprojektowane, interferencja spowodowałaby zjawisko fali stojącej wzdłuż linii.

Teraz myślę, że tutaj ten zawijasowaty kształt ma do czynienia ze wzmacnianiem fal elektromagnetycznych wysyłanych przez superpozycję fal w obliczonych stałych punktach wzdłuż linii. Prawdopodobnie na szczycie fal stojących.