RFM12 868 breakout: SMA-Buchse: Wie anschliessen?

[Roland H. (batchman)]

Hallo,

ich möchte ein kleines RFM12 868 breakout auf 2,54mm mit einem 
Antennenanschluß erstellen. Das ganze soll noch auf ein normales 
Steckbrett passen.

Softwareseitig funktioniert das ganze, die RFM12 "sprechen" miteinander.

Vom Funken und Antennen habe ich keine Ahnung, vom Platinenerstellen 
nicht viel mehr. Gewünschte Reichweite: Haus + Garten.

Aktueller Stand in EAGLE: Siehe Anhang.

Von Reichelt habe ich "SMA B P" (Printausführung) und "SMA BU F" 
(Flansch).
Von Pollin eine Antenne: "EAD WS868"

Die RFM12 EAGLE library ist von:
http://www.cadsoft.de/cgi-bin/download.pl?page=/home/cadsoft/html_public/demo.htm&dir=eagle/userfiles/libraries&sort=name
Direkt: ftp://ftp.cadsoft.de/eagle/userfiles/libraries/rfm_12.lbr

Ich habe mir diverse "boards" angesehen (Radig, Flashcraft etc.) aber 
irgendwie sieht der Anschluss immer anders aus.

Zu meinen Fragen:
- Der EAGLE-Autorouter will immer die vier Eckpfosten einzeln anbinden. 
Ist das nötig oder wie macht man das mit dem GND-Anschluß?

- Wie verbindet man am besten den ANT-Anschluß? Möglichst kurz? 
Möglichst dick? Eckig oder gekrümmt?

- Wie "tief" soll die SMA-Buchse eingesteckt werden? Sitzt die auf oder 
soll die halb/ganz durchgeschoben werden? Im letzen Fall: Wie kann ich 
das lösen, damit das ganze auch in der Mitte des Steckbrettes noch 
funktioniert?

- Die Eckpfosten der SMA-Buchse sind quadratisch. Berücksichtigt das die 
EAGLE library?

Danke

Ciao
Roland

[Mapua (Gast)]

Du solltest die (blaue) Unterseite als Massefläche nehmen und die GND 
Pinne sehr dicht am Pad durchkontaktieren. Die Breite der Leitung zur 
Antenne kannst Du abhängig von der PCB Dicke berechnen 
(Microstrip-Leitung). Habe gerade keinen Link zur Hand, kann ich machen, 
wenn Du die Dicke schickst

[Roland H. (batchman)]

Mapua schrieb:
> Du solltest die (blaue) Unterseite als Massefläche nehmen

Nur unterhalb der SMA-Buchse oder die ganze Unterseite?

> Die Breite der Leitung zur
> Antenne kannst Du abhängig von der PCB Dicke berechnen
> (Microstrip-Leitung).

Die Werte habe ich aus den DRC-Regeln, Tab "Layers":
1 .... 0,035mm Copper
Isolation 1,5mm
16 ... 0,035mm Copper

Gesamt: 1,57mm

> Habe gerade keinen Link zur Hand, kann ich machen,
> wenn Du die Dicke schickst

Wenn's nicht allzu viel Mühe macht ... bitte beides :-), die Formel 
würde mich schon mal interessieren.

Ist es so, dass durch die Breite die Impedanz (?) verändert wird?
Wieso hängt dies von der Dicke ab? Ist das so eine Art Kapazität wie 
beim Kondensator?

Danke für Deine Hilfe

Ciao
Roland

[Ronald R. (Gast)]

Hallo Roland,

das läuft unter dem Stichwort "Coplanar Waveguide Calculator". Ein Link 
ist z.B.:

http://www1.sphere.ne.jp/i-lab/ilab/tool/cpw_e.htm

Typische Werte für die Leiterplatte sind:

Material FR4, Stärke 1,5 mm, Kupferdicke 35µm. Bei FR4 kann man als 
Dielektrizitätskonstante ca. 4,4 einsetzen. Einzelne Werte für die 
Materialien gibt es z.B. hier:

http://www.brockstedt.de/de/tech/laminate.html

Die DRC-Werte sind lediglich Prüf- und Designregeln (min/max Werte), die 
Daten Deiner konkreten Leiterplatte musst Du im Datenblatt nachschauen 
oder bei Deinem Leiterplattenlieferanten erfragen.

HF-Leiterbahnen immer rund und ohne Ecken ausführen, um unnötige 
Reflexionen zu vermeiden.

Bzgl. der Eckpfosten: Diagonale der Pfosten im Datenblatt nachlesen oder 
direkt messen, dann die Eagle-Lib öffnen und den Drill-Durchmesser 
kontrollieren. Das sollte man immer machen, sofern es sich nicht um 
Standardbauelemnte handelt.

[asd (Gast)]

> Die Breite der Leitung zur
> Antenne kannst Du abhängig von der PCB Dicke berechnen
> (Microstrip-Leitung)

Faustregel bei FR4: Für 50 Ohm muß die Leitungsbreite das ca. 1,8 fache 
des Abstands zr Massefläche sein. Das wird bei einer 1,5mm 
doppelseitigen Platine natürlich ziemlich breit. Zui breit um es 
tatsächlich so zu machen. Also besser so wie die Vorschläge der 
Vorposter: den mittleren Pin vom Stecker möglichst nah zum Antennen-Pin, 
die Leitung dazwischen so breit wie es die Bauteile bzw. der Padabstand 
her gibt und die Blaue Seite als Massefläche nutzen (zumindest im 
Bereich unter dem Modul und beim Antennenstecker). Das Massepad zwei 
Pads vom Antennenpin entfernt am besten auch sehr nach an den GND-Pin 
der Antennenbuchse, also Stecker passend positionieren.

[Roland H. (batchman)]

Im Anhang die Version, in welche die zahlreichen Anregungen eingeflossen 
sind:

- Direkte Leiterbahn zur Antenne, möglichst breit
- Massefläche auf der Unterseite

Könnte diese jemand bitte nochmals prüfen?

Ronald R. schrieb:
> das läuft unter dem Stichwort "Coplanar Waveguide Calculator". Ein Link
> ist z.B.:
>
> http://www1.sphere.ne.jp/i-lab/ilab/tool/cpw_e.htm

Ich habe folgende Werte eingetragen:
e_r = 4.4
h = 1.5mm
t = 35µm
fo = 868 MHz

Zo = 50 Ohm

Was soll für "s" eingetragen werden?

Bei gegebenem Zo, ist dann das "w" die Breite der Leiterbahn?

Mit etwas Verblüffung habe ich festgestellt, dass bei der Google-Suche 
nach "sma antenne 868" dieser Beitrag ziemlich weit oben erscheint, 
deshalb noch ein paar "Richtigstellungen" zum Eingangsbeitrag.

- Im ersten Anhang war im EAGLE-Board eine SMC-Buchse (stat SMA)
- Es wurde eine EAGLE-Library verwendet, welche hier im Forum 
eingestellt wurde: Beitrag "EAGLE Layout RFM12 Funkmodul"
- Die Antenne 868 bei Pollin ist ausverkauft (das ist eine 
"Stummelantenne", 
http://www.pollin.de/shop/dt/NTc5OTIzOTk-/SAT_Antennentechnik/Funk/Antenne_EAD_WS868.html)

[Mapua (Gast)]

Hallo,

ich habe wie versprochen man den Rechner angeworfen:
Mit er=4.3 (guter Kompromis für mehrere FR4 Hersteller)
h = 1,5 mm -> w= 2,9 mm (jeweils für 50 Ohm)
h = 1,0 mm -> w= 1,95 mm
h = 0,5 mm -> w= 0,98 mm
h = 0,25 mm -> w= 0,485 mm
Um die Leiterbahnbreite dünn zu bekommen, ohne dass die mechanische 
Stabilität zu sehr leidet, verwednet man idealerweise eine 4-lagige PCB.

Für Deine Zwecke sollte es wohl eine 1 mm dicke PCB mit knapp 2 mm 
breite HF-Leitung tun.
Die Masse auf der Unterseite muss überall dort sein, wo HF fließt. 
Soweit ich gesehen habe spricht nichts dagegen, die ganze Unterseite mit 
Masse zu fluten. Wichtig sind wie gesagt die Dukos.

Etwas Luft lassen beim Einlöten der SMA Buchse, damit die Masse nicht 
auf der Leitung aufliegt. Es gibt solche Buchsen, die an den 4 
Masse-Pinnen einen Absatz haben, damit man sie nicht zu dicht auflöten 
kann.
Wenn man es gut machen will, verwendet man besser horizontal liegende 
Buchsen am PCB-rand.

Viele Grüße
Mapua

[Markus (Gast)]

Es gibt da so ein relativ einfaches, aber nützliches Tool von HP für 
Microstripberechnung und weiteren nützlichen Dingen...die kannst du 
sicher brauchen...

Wenn ich jetzt noch wüsste wie das heißt...bei mir in der Arbeit hab 
ichs drauf :-s