Jakiej anteny użyć, jeśli nie da się uniknąć bliskości metalowych przedmiotów?


10

W mojej aplikacji urządzenie zostanie umieszczone na metalowej tarczy, w odległości mniejszej niż centymetr od płytki drukowanej!

Teraz stworzyłem prototyp urządzenia za pomocą płytki Breakout nRF24L01 + z tylko anteną chipową i mogę komunikować się z urządzeniem z odległości kilku metrów (oczywiście z odbiornika z linią wzroku do płytki drukowanej, a nie spod płyty). Jeśli jednak chcę ulepszyć swój projekt i zwiększyć niezawodność łącza bezprzewodowego, jakiej anteny powinienem użyć?

Czy powinienem przejść na niższe pasmo częstotliwości RF?

Z tego, co przeczytałem w Internecie, antena łatkowa z płaszczyzną uziemienia pod spodem może być dobrą anteną do użycia, ponieważ skutki metalowego dysku pod całym obwodem zostaną zmniejszone, ponieważ nasz projekt i tak obejmuje płaszczyznę uziemienia pod anteną . Wydaje się, że zajmuje to dużo miejsca, w przeciwieństwie do anteny IFA wytrawionej bezpośrednio na płytce drukowanej.

Jednakże, będąc całkiem nowym w całej tej teorii RF, w zasadzie nie mam pojęcia. Jakieś pomysły?

Odpowiedzi:


1

cksa361, jestem zdezorientowany twoją nagrodą, ponieważ nie jestem pewien, na co jeszcze potrzebujesz odpowiedzi, oprócz komentarza, który mi zostawiłeś, więc odpowiem na to.

Kiedy wybierasz między różnymi antenami chipowymi, zwykle nie znajdziesz takiej, która jest znacznie lepsza pod każdym względem, chyba że opracowany zostanie nowy proces. W większości przypadków będziesz musiał wybrać ten, który lepiej pasuje do twojej aplikacji, a ci się to wyda znacznie lepiej.

Siła promieniowania

Większy, Mica , ma lepszą charakterystykę promieniowania (więcej mocy dla tej samej mocy na wejściu). Oznacza to, że dla dwóch nadajników emitujących tę samą moc antena ta uzyska większy zasięg. Oznacza to również, że antena Mica będzie odbierać ze źródła z dużej odległości znacznie lepiej.

Rozmiar

Taoglas jest mniejszy. Jest to oczywiste, jeśli problem stanowi miejsce lub jeśli dziwny rozmiar miki powoduje problemy, Taoglas wygrywa.

Strojenie

Konieczne będzie dostrojenie obwodu pasującego do obwodu Miki. W przypadku Taoglas wydaje się, że mają ustawiony obwód dopasowania. Do problemu tego podchodzi pytanie dotyczące pomiaru impedancji wyjściowej . Może to być trudne, jeśli nie masz odpowiedniego sprzętu. Błędnie wykonana antena poważnie zaszkodzi Twojemu zasięgowi, jeśli nie będziesz w stanie dostroić, może okazać się, że Taoglas będzie łatwiejszy w użyciu.

Edycja: Źle odczytałem arkusze danych, oba mają projekty referencyjne. Jeśli zamierzasz zmienić swój układ w stosunku do projektu referencyjnego (tj. Nie masz miejsca na dokładne powiedzenie układu) na którejkolwiek antenie, musisz ponownie dostroić obwód, jak to zostało połączone w akapicie z ostrzeżeniem chociaż.

Mam nadzieję, że to pomoże.


Kortuk, mam podobne pytanie i wydajesz się być rezydentem eksperta RF. :-) Mam IFA na krawędzi małej deski, a deska jest zamontowana w metalowej „misce” ze szklanym blatem. (wyobraź sobie metalową obudowę zegarka) - metalowa obudowa NIE jest uziemiona. Wiem, że metalowa obudowa poważnie zakłóci zdolności anteny, ale czy lepiej byłoby wybrać coś takiego jak antena Mica lub bardziej konwencjonalny IFA, który wymaga braku płaszczyzny uziemienia? Płytka jest ciasno (mm szczeliny) w obudowie, a antena znajduje się w jednym rogu.
akohlsmith,

To jest nieporządna sytuacja. Jeśli antena będzie tuż obok miski, możesz mieć coś, o czym nie możesz powiedzieć. Sądzę, że antena chipowa poradziłaby sobie lepiej, ale naprawdę może trzeba po prostu przetestować. Pamiętaj również, że to zepsuło twoje strojenie, będziesz musiał ponownie dostroić, gdy umieścisz płytkę w miejscu. Czy posiadasz VNA?
Kortuk

7

Jak radzić sobie z IFA

Tak więc, jeśli umieścisz duży plan uziemienia pod anteną, utworzysz obraz anteny w równej odległości od płaszczyzny uziemienia, ale po drugiej stronie, tak jakby płaszczyzny uziemienia nie było. Jedyną ważną częścią jest dowolne rozwiązanie ponad płaszczyzną podłoża, a pod nią jest 0.

Nie daj się złapać w rozwiązanie, spróbuj umieścić płytkę płaszczyzny uziemienia o połowie długości fali poniżej promiennika IFA. Powinno to spowodować podwojenie promieniowania. Możesz to przetestować, przesunąć, zmierzyć RSSI z różnymi odległościami, wybrać ten, który najbardziej Ci się podoba.

Mam nadzieję, że to jasne, daj mi znać, jeśli mogę zrobić więcej.

Twoje rozwiązanie

Z ogólnej perspektywy będziesz zadowolony z częstotliwości około 2,4 GHz, jest w nim wiele rozwiniętych, co zmniejsza koszty. Antena IFA wydaje się mieć ładną obudowę, jest to rodzaj anteny krosowej, a jeśli element uziemiający powoduje problem, poszukaj innej łaty. Są one powszechnie stosowane ze względu na niski koszt i niski współczynnik kształtu.

Inne opcje

Jeśli potrzebujesz promieniować z dysku (tj. Kierunek, który przechodzi przez dysk), to antena łatkowa jest bardzo łatwą metodą. Istnieją również anteny chipowe zaprojektowane z myślą o płaszczyźnie uziemienia. Oba będą promieniować bardzo dobrze.

Jeśli potrzebujesz promieniować w miejscu dysku, na jego boki, tutaj nie możesz się pomylić z dipolem o połowie długości fali . W szczególności ćwierćfalowa monopola o długości fali , wykorzystująca dysk uziemiający jako przewodnik. Może to być bardzo skuteczna konfiguracja.


Uznałem, że odległość można kontrolować, jeśli nie jest, proszę przetestować to, co powiedziałem, a jeśli to nie działa, sprawdź inne rozwiązania.
Kortuk

niestety nie można kontrolować odległości od dysku. Urządzenie jest po prostu umieszczone na nim. dyski te czasami mają gumową powłokę o nieznanej grubości (<1 cm).
cksa361,

sugerowałbym wtedy podstawową łatkę lub monopole.
Kortuk

Antenova Mica - antenova.com/?id=408 lub Taoglas -> taoglas.com/images/product_images/original_images/… . Który powinienem dostać? Oba pozwalają płaszczyznom uziemienia pod anteną chipową, co jest dobre.
cksa361,

Większy, antenova.com/?id=408 , ma lepszą charakterystykę promieniowania (więcej mocy dla tej samej mocy), taoglas.com/images/product_images/original_images/… jest mniejszy. Konieczne będzie dostrojenie obwodu pasującego do obwodu Miki. W przypadku Taoglas wydaje się, że mają ustawiony obwód dopasowania. Potrzebujesz VNA do zaprojektowania pasującego obwodu, więc jeśli go nie masz, możesz mieć złe wyniki z anteną Mica.
Kortuk
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.