Antena mana yang digunakan jika dekat dengan objek logam yang tidak dapat dihindari?

Dalam aplikasi saya, perangkat akan ditempatkan di atas cakram logam, kurang dari satu sentimeter dari PCB!

Sekarang saya telah membuat prototipe perangkat menggunakan papan breakout nRF24L01 + hanya dengan antena chip, dan saya dapat berkomunikasi dengan perangkat dari beberapa meter jauhnya (jelas dari penerima dengan garis pandang ke PCB, bukan dari bawah disc). Namun, jika saya ingin meningkatkan desain dan meningkatkan keandalan tautan nirkabel, antena apa yang harus saya gunakan?

Haruskah saya beralih ke pita frekuensi RF yang lebih rendah?

Dari apa yang saya baca di internet, antena tambalan dengan bidang tanah di bawahnya mungkin antena yang baik untuk digunakan, karena efek cakram logam di bawah seluruh PCB akan berkurang karena desain kami melibatkan bidang tanah di bawah antena. . Ini tampaknya memakan banyak ruang sebagai lawan antena IFA terukir langsung pada pcb.

Namun, karena cukup baru untuk semua teori RF ini, pada dasarnya saya tidak benar-benar tahu. Ada ide?

rf antenna

— cksa361
sumber

Jawaban:

cksa361, saya bingung dengan karunia Anda karena saya tidak yakin apa lagi yang perlu Anda jawab kecuali untuk komentar yang Anda tinggalkan, jadi saya akan menjawabnya.

Ketika Anda memilih antara antena chip yang berbeda Anda biasanya tidak akan menemukan satu yang secara signifikan lebih baik daripada yang lain dalam segala hal kecuali proses baru dikembangkan. Dalam kebanyakan kasus, Anda harus memilih yang lebih sesuai dengan aplikasi Anda, dan bagi Anda ini akan tampak jauh lebih baik.

Kekuatan Radiasi

Yang lebih besar, Mica , memiliki karakteristik radiasi yang lebih baik (lebih banyak daya untuk daya yang sama). Ini berarti bahwa untuk dua pemancar yang memancarkan daya yang sama, antena ini akan mendapatkan jangkauan yang lebih besar. Ini juga berarti antena Mica akan menerima dari sumber pada jarak yang jauh lebih baik.

Ukuran

The Taoglas lebih kecil. Ini jelas, jika ruang adalah masalah, atau jika ukuran aneh dari mika menyebabkan masalah, Taoglas menang.

Tuning

Anda harus menyetel sirkuit yang cocok untuk Mica. Untuk Taoglas tampaknya mereka memiliki rangkaian yang cocok. Masalah ini didekati dalam pertanyaan tentang pengukuran impedansi keluaran . Ini bisa sulit jika Anda tidak memiliki peralatan yang tepat. Antena yang salah arah akan sangat merusak jangkauan Anda, jika Anda tidak dapat menyetel, Anda mungkin menemukan Taoglas akan lebih mudah digunakan.

Sunting: Saya salah membaca lembar data, keduanya memiliki desain referensi. Jika Anda akan memvariasikan tata letak Anda dari desain referensi (mis. Anda tidak memiliki ruang untuk melakukan tata letak yang tepat) pada kedua antena, Anda harus menyetel ulang rangkaian, seperti yang ditautkan dalam paragraf dengan pemogokan. meskipun.

Saya harap ini membantu.

— Kortuk
sumber

Kortuk, saya punya pertanyaan serupa dan Anda tampaknya adalah pakar RF setempat. :-) Saya punya IFA di tepi papan kecil dan papan dipasang di "mangkuk" logam dengan bagian atas kaca. (bayangkan sebuah kotak arloji yang terbuat dari logam) - kotak logam TIDAK di-ground. Saya tahu casing logam akan secara serius menghambat kemampuan antena, tetapi apakah akan lebih baik untuk memilih sesuatu seperti antena Mica atau IFA yang lebih konvensional yang memerlukan kurangnya ground plane di bawahnya? Papan terpasang kuat (mm celah) dalam case dan antena ada di satu sudut.

— akohlsmith

Ini adalah situasi yang berantakan. Jika antena berada tepat di sebelah mangkuk Anda, Anda mungkin memiliki sesuatu yang tidak dapat Anda ceritakan. Saya kira antena chip akan melakukan lebih baik, tetapi Anda benar-benar mungkin harus menguji. Perhatikan juga bahwa ini akan mengacaukan penyetelan Anda, Anda harus menyetel ulang ketika Anda menempatkan papan di lokasi. Apakah Anda memiliki VNA?

— Kortuk

Bagaimana cara mengatasi IFA

Jadi, jika Anda meletakkan bidang tanah yang besar di bawah antena, Anda membuat gambar antena dan jarak yang sama dari bidang tanah tetapi di sisi lain, seolah-olah bidang tanah tidak ada. Satu-satunya bagian penting adalah solusi apa pun ada di atas bidang tanah, dan ada 0 di bawahnya.

Tidak terjebak dalam solusi, cobalah menempatkan pelat bidang tanah satu setengah panjang gelombang di bawah radiator IFA Anda. Ini harus menyebabkan radiasi naik dua kali lipat. Anda dapat menguji ini, memindahkannya, mengukur RSSI Anda dengan jarak yang berbeda, memilih satu yang paling Anda sukai.

Saya harap itu jelas, beri tahu saya jika saya bisa berbuat lebih banyak.

Solusi Anda

Dari perspektif umum, Anda akan senang sekitar 2.4GHz, sudah banyak dikembangkan, ini mengurangi biaya. Antena IFA tampaknya memberi Anda faktor bentuk yang bagus, itu sebenarnya adalah jenis antena tambalan, dan jika potongan tanah menyebabkan masalah, lihat saja tambalan lain. Ini biasanya digunakan karena biaya rendah dan faktor bentuk rendah.

Pilihan lain

Jika Anda perlu memancarkan dari disk (mis. Arah yang melewati disk) maka antena patch adalah metode yang sangat mudah. Ada juga antena chip yang dirancang untuk memiliki bidang tanah. Keduanya akan terpancar dengan sangat baik.

Jika Anda perlu memancarkan di tempat disk, ke sisi-sisinya, ini adalah di mana Anda tidak bisa salah dengan dipol setengah panjang gelombang . Khususnya seperempat panjang gelombang monopole , menggunakan ground disk sebagai konduktor. Ini bisa menjadi konfigurasi yang sangat efektif.

— Kortuk
sumber

Saya menganggap bahwa jarak itu dapat dikontrol, jika tidak, silakan uji apa yang saya katakan, dan jika tidak berhasil, lihat solusi lain.

— Kortuk

sayangnya jaraknya tidak terkendali ke disk. Perangkat ini hanya diletakkan di atasnya. disc ini juga kadang-kadang datang dengan lapisan karet dengan ketebalan yang tidak diketahui (<1cm).

— cksa361

saya akan menyarankan patch atau monopole dasar itu.

— Kortuk

Antenova Mica - antenova.com/?id=408 atau Taoglas -> taoglas.com/images/product_images/original_images/… . Yang mana yang harus saya dapatkan? Keduanya memungkinkan pesawat ground di bawah antena chip yang bagus.

— cksa361

Yang lebih besar, antenova.com/?id=408 , memiliki karakteristik radiasi yang lebih baik (daya yang lebih besar untuk daya yang sama), taoglas.com/images/product_images/original_images/… lebih kecil. Anda harus menyetel sirkuit yang cocok untuk Mica. Untuk Taoglas tampaknya mereka memiliki rangkaian yang cocok. Anda memerlukan VNA untuk merancang rangkaian yang cocok, jadi jika Anda tidak memilikinya, Anda mungkin memiliki hasil yang buruk dengan antena Mica.

— Kortuk