Antena WiFi Melalui Kaca

Saya biasa memasang banyak radio UHF di dalam mobil & peralatan telepon genggam. Saya kebanyakan bekerja di truk & kendaraan komersial yang dilengkapi dengan bull bar, yang di atasnya saya akan memasang antena besar, besar, dan berpenghasilan tinggi. Atau, braket dapat dipasang langsung ke sasis di bawah kap (yang sering berarti pemotongan / pengeboran). Kabel koaksial akan berjalan dari perangkat baru di dalam kabin, melalui ruang engine, dan keluar ke dasar antena.

Tetapi kadang-kadang saya mendapatkan eksekutif yang mewah dengan sedan mewah baru yang mengkilap, dan saya akan menggunakan antena kaca yang relatif terpisah. Kabel berjalan di bawah dasbor dan menaiki pilar (di bawah jok atau trim plastik) di sisi penumpang, dan muncul di dekat bagian atas kaca depan. Kabel sekrup ke dalam kotak / panel hitam kecil, satu sisi yang menempel langsung ke permukaan bagian dalam kaca. Di dasar tiang antena sebenarnya adalah panel perekat serupa yang dipasang di permukaan luar kaca, langsung di atas yang pertama.

Saya tidak pernah sepenuhnya memahami bagaimana atau mengapa itu bekerja, tetapi pada dasarnya sinyalnya mampu mengalir menembus kaca. Pertanyaan saya adalah: Dapatkah teknik yang sama ini diadopsi untuk antena WiFi 2.4GHz dan / atau 5GHz?

— suara
sumber

Secara teori, UHF bekerja dari 300Mhz hingga 3Ghz sehingga seharusnya berfungsi untuk antena F yang lebih rendah. Namun Anda harus memeriksa bandwidth. Tetapi jika Anda dapat mengujinya, saya ingin melihat hasilnya. Saya menemukan posting ini sangat menarik. Adapun cara kerjanya adalah melalui induktansi.

— Dimitri

Mungkin mentransfer energi ke bagian luar menggunakan induktansi (lihat kontak-kurang / pengisian induktif). Kemudian RF diperkuat di luar dan dikirim kembali melalui kaca lagi. Mereka bahkan mungkin menggunakan gulungan yang sama tetapi pada frekuensi yang berbeda.

— Oldfart

"sedan mewah baru" dan "tidak ada kemampuan hands-free built-in" adalah serangkaian kondisi yang saling eksklusif saat ini ...

— ratchet freak

@ Dimitri 300MHz - 1GHz , sesuai dengan IEEE ; atau 300MHz - 3GHz , menurut ITU . Tapi saya sebenarnya mengacu pada 477MHz UHF Citizens Band yang digunakan di Australia & Selandia Baru ( 476.4250 MHz - 477.4125 MHz ; bahasa sehari-hari dikenal hanya sebagai UHF ). Saya pikir ini adalah standar umum di seluruh Eropa & Amerika Utara, tetapi ternyata tidak.

— Suara

@ tjt263 Oke. Sekarang Anda punya masalah. Anda tidak bisa begitu saja menggunakan antena yang digunakan untuk ITU-R dalam hal Frekuensi WIFI. Anda harus memeriksa foto ini misalnya: robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/… . Seperti Anda dapat melihat panjang yang berbeda untuk Frekuensi yang berbeda. Saya tidak akan berbohong kepada Anda, saya tidak tahu apakah itu akan berhasil jika Anda memodifikasi antena yang Anda miliki, tapi itu bisa menjadi eksperimen yang bagus. Periksa di google "perhitungan panjang antena". Anda akan melihat beberapa formula yang bermanfaat. Semoga ini bisa membantu teman.

— Dimitri

Jawaban:

Pelat kapasitor paralel 25 mm x 25 mm dipisahkan oleh 4 mm kaca dengan permitivitas relatif 4 akan memberikan kapasitansi kopling sekitar 5 pF. Kapasitansi tersebut adalah seri dengan sinyal antena dan pada 2,5 GHz, akan bertindak sebagai impedansi pemblokiran sekitar 13 ohm, sehingga layak digunakan tanpa mengganggu VSWR terlalu banyak.

k adalah permitivitas relatif gelas.
$\epsilon_0$

Impedansi pemblokiran seri 13 ohm dapat disetel dengan nilai induktansi seri yang kecil. Saya berharap itu berfungsi dengan baik ketika terletak di tepi jendela (dan dekat dengan bodi mobil) karena jenis antena adalah monopole dan perlu beberapa bentuk ground plane lokal agar paling efektif. Dengan kata lain, menggunakan koneksi kapasitif mensyaratkan bahwa dasar antena adalah satu pelat kapasitor.

Saya tidak akan mengesampingkan gulungan yang dapat dipasangkan melalui jendela kaca tetapi, pada 2,5 GHz, ini mungkin mulai menjadi pecundang daripada coupler kapasitif.

— Andy alias
sumber

Ada juga keuntungan lain untuk memiliki antena di tepi kaca depan daripada tepat di tengah ;-)

— psmears

@psmears apa mereka (selain yang saya daftarkan)? Jangan malu tentang ini! Kita semua di sini untuk mempelajari sesuatu.

— Andy alias

Maaf, itu dimaksudkan sebagai lelucon - Saya hanya bermaksud bahwa memiliki antena di tepi juga lebih baik karena dapat melihat di mana Anda mengemudi :-)

— psmears

Terima kasih untuk informasi. Ini sedikit keluar dari liga saya pada tahap ini, tapi saya membungkus kepala saya di sekitarnya .. Jadi, apakah normal untuk memiliki kapasitor, (atau sepasang induktor) segera sebelum (dan secara seri dengan) antena? Atau apakah itu sekadar alat untuk melintasi kaca? Sepertinya jenis hal yang akan memiliki pengaruh signifikan pada perilaku sirkuit utama.

— Suara

Jika Anda melihat jaringan yang cocok antara chip dan antena wifi itu tidak biasa untuk melihat kapasitor nilai pF kecil secara seri. Untuk frekuensi wifi saya belum pernah melihat sepasang induktor berpasangan dan saya menduga itu karena frekuensinya terlalu tinggi untuk mendapatkan kopling magnetik efektif seperti ini.

— Andy alias

Saya tidak pernah sepenuhnya mengerti bagaimana atau mengapa itu bekerja

Yah, itu bukan sihir ;-)

Sebenarnya itu bisa dilakukan

secara magnetis menggunakan induktor berpasangan. Ini seperti transformator tanpa inti magnet. Pengisian nirkabel seperti yang digunakan pada beberapa ponsel menggunakan prinsip yang sama. Pada dasarnya, satu kumparan menciptakan medan magnet dari sinyal listrik yang kemudian diambil oleh kumparan kedua (di sisi lain isolator, yang bisa berupa isolator termasuk udara atau kaca). Koil kedua mengubah medan magnet kembali menjadi sinyal listrik.

atau

elektrik menggunakan struktur seperti kapasitor. Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktif listrik dengan isolator (yang dapat berupa isolator termasuk udara atau kaca) di antaranya. Kapasitor adalah impedansi rendah (tidak membentuk penghalang) untuk sinyal frekuensi tinggi.

Untuk frekuensi yang lebih rendah hingga 200 MHz atau lebih, saya berharap metode kopling magnetik akan digunakan. Untuk frekuensi rendah kapasitor yang sangat besar (untuk kopling listrik) akan diperlukan untuk menjadi efisien.

Untuk frekuensi tinggi di atas 200 MHz, sehingga termasuk sinyal WiFi, saya berharap metode kopling listrik dapat digunakan. Frekuensi tinggi tidak dapat melakukan perjalanan melalui kumparan besar membuat metode kopling magnetik sulit.

— Bimpelrekkie
sumber

Jadi gelas itu pada dasarnya adalah pelat dielektrik? Bagaimana dengan kabel ground / kepang / konduktor; bagaimana kedua sisi rangkaian melintasi kaca melalui satu titik / komponen / kapasitor?

— Suara

Benar, kaca akan menjadi bahan dielektrik kapasitor. Tidak akan ada ground di antena, ground akan menjadi sasis mobil kurasa. Juga Anda tidak selalu memerlukan ground, antena dapat bekerja hanya dengan satu koneksi.

— Bimpelrekkie

Apakah itu benar? Itu aneh maka kita terus menjalankan coax yang relatif mahal dengan selubung dikepang negatif ke konduktor luar semua konektor antena kita. Sebagian besar dari mereka bahkan datang dengan mesin cuci khusus yang menggigit permukaan pemasangan mereka untuk memastikan jalur yang kuat ke tanah.

— Suara

@ tjt263 itu benar. Jika Anda menjalankan kabel tunggal, itu akan bertindak sebagai antena yang lebih panjang, bukan sebagai cara untuk mengirimkan sinyal dari antena. Jadi jika itu benar-benar singkat, yaitu terhubung langsung ke PCB, itu berfungsi. Tapi itu masalah untuk pertanyaan lain.

— Mołot

Jadi pada dasarnya, ini adalah antena 6 kaki; mulai dari konsol tengah ke bagian atas kaca depan? Sesuatu tentang itu sepertinya tidak benar.

— Suara