Jaringan pencocokan antena. Apa? Mengapa? Bagaimana?

Saya merancang papan kecil yang menampilkan pemancar di pita 900 MHz. Karena RF jelas bukan subjek terkuat saya, saya pada dasarnya mencoba untuk mengikuti semua rekomendasi lembar data mengenai tata letak yang tepat, jejak PCB, dll. Namun, saya merasa bingung referensi ke "jaringan antena yang cocok" saya "mungkin" butuhkan, menurut untuk transceiver ( AT86RF212B ) dan spesifikasi antena .

Perhatikan gambar berikut, yang dapat ditemukan dalam desain referensi antena:

Mencocokkan jaringan dalam lembar data antena

Gambar di atas menyebutkan jaringan yang cocok, tetapi tidak mengatakan apa pun tentang cara mendesainnya.

Papan saya saat ini terlihat seperti ini; jejak saya seharusnya cocok dengan impedansi antena (50 ohm), dan sangat pendek (2,6 mm dari IC pin ke balun, 6,3 mm dari balun ke antena, total 11 mm):

masukkan deskripsi gambar di sini

Komponen berwarna biru muda adalah antena, ZT1 adalah balun dan U1 adalah transceiver IC. Output IC seimbang 100 ohm, sedangkan antena membutuhkan umpan 50 ohm.

Mengingat ini, apa sebenarnya jaringan antena yang cocok, mengapa saya perlu satu dan bagaimana saya bisa mendesainnya? Saya sudah mencoba mencari di internet tentang hal itu tetapi referensi yang saya temukan terlalu rumit atau terlalu abstrak untuk saya.

rf antenna impedance-matching

— Guillermo Prandi
sumber

Jika impedansi antena tidak cocok dengan pemancar, sinyal penggerak akan dipantulkan, dan jika dipantulkan, mereka tidak dipancarkan.

— apalopohapa

Anda mendesainnya dengan menggunakan Vector Network Analyzer (VNA) dan menggunakannya untuk mengukur impedansi pada frekuensi yang diinginkan. Dengan bantuan bagan smith (walaupun tidak diperlukan), Anda menentukan nilai-nilai komponen LC untuk menjadikannya seperti yang Anda inginkan (50 ohm dalam kasus ini).

— apalopohapa

Karena antena tidak akan sempurna 50 ohm. Bahkan penutup yang Anda masukkan akan mengubah impedansinya. Tanpa VNA, saya akan merekomendasikan replikasi desain referensi dengan tepat (termasuk ketebalan dan bahan PCB), dan menggunakan jaringan apa pun yang cocok yang mereka gunakan di dalamnya.

— apalopohapa

Jika Anda menggulir ke tengah tautan berikut, Anda dapat melihat contoh: lsr.com/white-papers/antenna-matching-within-an-enclosure

— apalopohapa

Saya cukup baru dalam hal rf juga. Saya pernah melihat ini sebelumnya, dengan satu komponen secara seri dengan jejak rf dan lainnya secara paralel (ke ground). Saya belum menemukan dua komponen secara seri ... Bagaimanapun, hitung jejak Anda, masukkan dua (atau tiga) jejak kaki komponen, biarkan lokasi paralelnya kosong, dan isi lokasi seri dengan celana pendek 0-Ohm. Ini seharusnya membuat Anda dekat. Kemudian, jika pencocokan rf tidak cukup baik, Anda dapat mempelajari cara membangun (dan menyelaraskan) jaringan yang cocok, dan Anda sudah memiliki pembalut yang tersedia.

— bitsmack

Jujur, kamu mungkin baik-baik saja. Panjang jejaknya cukup pendek sehingga benar-benar tidak terlalu signifikan, yang penting adalah balun dan transceiver IC impedansi keluaran, yang mungkin hanya agak dekat dengan diferensial 100 Ohm. Anda mungkin kehilangan beberapa rentang, tetapi fakta bahwa Anda menggunakan antena chip mungkin lebih signifikan.

Memasukkan jejak kaki untuk bermain dengan pertandingan mungkin bisa membantu, tetapi mungkin juga membuka kaleng besar cacing juga.

— rfdave
sumber

Membuka sekaleng cacing adalah ketakutan saya, memang. Antena, bagaimanapun, adalah helicoidal, bukan chip. Saya akan mengedit pertanyaan dengan tautan ke lembar datanya.

— Guillermo Prandi

jadi apa yang akan kamu lakukan di tempatku? Apakah Anda akan melewatkan jejak kaki LC atau menempatkannya untuk berjaga-jaga? Terima kasih atas pemikiran anda

— Guillermo Prandi

Ini 6 dari satu, setengah lusin lainnya. Saya akan memasukkan jejak kaki secara pribadi, karena saya telah melakukan ini sebelumnya, dan harus memiliki alat untuk memperbaikinya. Jika saya tidak memiliki VNA, atau akses ke VNA, maka saya akan menyebutnya selesai, dan beralih ke hal-hal yang bisa saya perbaiki. jika Anda ingin melihat seberapa baik kinerjanya, lakukan uji jangkauan antena dan lihat seberapa dekat Anda dengan perkiraan.

— rfdave