Co to jest antena 50 omów? Jak byś to zrobił?
Odpowiedzi:
Próbuję się zastanowić, do czego służy 433 z mojej głowy :) Czy to jest pasmo słabych sygnałów?
W każdym razie większość radiotelefonów dwukierunkowych jest dopasowanych do anteny 50 omów, a dopasowanie należy do Ciebie. Możesz dostać antenę, która jest już dostrojona, lub możesz dopasować impedancję za pomocą wielu technik (patrz odnośny artykuł poniżej).
Dobre dopasowanie zmniejsza fale stojące. Fale stojące narastają, gdy radio wysyła ładnie zmodulowany sygnał, ale antena nie rezonuje z tą częstotliwością i powoduje fale stojące, które przesyłają się z powrotem do radia i mogą zdmuchnąć ostatni stopień.
Im wyższa moc wyjściowa, tym ważniejsze staje się to. Przy bardzo niskiej mocy, powiedzmy <1 wat, najgorsze, o co musisz się martwić, to że antena nie rezonuje i twój sygnał nigdzie nie dociera. Przy wyższych mocach, powiedzmy ponad 50 watów, możesz uszkodzić nadajnik w mniej niż 1 sekundę. Nowoczesne radia mają wbudowane detektory SWR, które odcinają zasilanie w przypadku wykrycia problemu. Jednak nie zawsze gwarantuje to, że zadziałają.
Co to znaczy, że antena jest anteną 50 omów przy pewnej częstotliwości?
Oznacza to, że jeśli zastosujesz falę sinusoidalną 1 V RMS o tej częstotliwości na końcu anteny, prąd anteny RMS 1/50 A będzie płynął w antenie w tym punkcie. V = IR
Odnosząc się do sprzętu RF, musisz poradzić sobie z „impedancją charakterystyczną”, która jest właściwością anten, linii zasilających, a nawet stopni wyjściowych nadajnika.
Ważne jest, aby upewnić się, że impedancje są dopasowane do samego urządzenia od anteny. Jest to ważniejsze dla nadajników, ponieważ wiąże się to z większą mocą, ale nie szkodzi również odbiornikom.
Jednej rzeczy, której nie chcesz robić, jest połączenie dwóch przedmiotów o różnych impedancjach. Istnieją transformatory RF różnego rodzaju, które mogą być użyte do dopasowania sekcji, które w przeciwnym razie byłyby niedopasowane. Każda nagła zmiana impedancji powoduje, że energia RF napotykająca niedopasowanie częściowo odbija się, podobnie jak dzieje się, gdy światło uderza w kawałek szkła. Gdy jeden koniec systemu jest nadajnikiem o mocy 100 W, może to skutkować odbiciem znacznej energii z powrotem do stopnia wyjściowego przetwornika. Zasadniczo jest to po prostu nieefektywne, ponieważ energia odbita staje się po prostu ciepłem odpadowym w nadajniku, a moc wyjściowa anteny jest zmniejszona. Miarę odbicia zachodzącego nazywa się współczynnikiem fali stojącej, często w skrócie SWR.
Nie wszystkie systemy RF mają 50 omów. Istnieją rodzaje kabli koncentrycznych (np. RG-59) o wartości 75 omów i podwójnym przewodzie 300 omów, które nie są rzadkie.
Świetny samouczek: Przewodnik po odpadach dotyczący projektowania anteny śledzącej PCB
Antena 1/4 fali z czterema promieniami 1/4 fali pod kątem 45 stopni da impedancję zbliżoną do 50 omów.
Warto również zrozumieć, dlaczego antena 50-omowa jest tak ważna.
Załóżmy, że masz źródło o impedancji wyjściowej (rezystancji) 50 omów, podobnie jak idealna kombinacja akumulator / rezystor na poniższym schemacie:
Jeśli chcesz uzyskać maksymalną moc z powyższego źródła, potrzebny rezystor obciążenia musi wynosić 50 omów. Wypróbuj sam - włóż 40, 50 i 60 omów i obliczyć, ile mocy przypada na obciążenie w każdym przypadku.
Dlatego właśnie anteny o impedancji 50 omów są ważne: źródła, które je napędzają, mają zazwyczaj impedancję 50 omów.
Dlatego jeśli chcesz dostarczyć jak najwięcej mocy RF ze źródła 50 omów do swojej anteny - voila, zrobi to tylko antena 50 omów!
Oto dobra notatka do wykonania anteny Bluetooth PCB (2,4 Ghz)
http://www.national.com/appinfo/cp3000/files/SBK/Bluetooth_Antenna_Design.pdf
50 Ohm to impedancja wejściowa linii zasilającej do anteny. W praktyce ogólnej podłączamy antenę ze złączem 50 Ohm (jak SMA, Coax ...), więc impedancja linii zasilającej powinna wynosić również 50 Ohm.
Projekt anteny Bluetooth na 2,4 GHz można również znaleźć na stronie https://anilkrpandey.wordpress.com/2017/01/19/inverted-f-bluetooth-antenna-design-for-smart-phone/