Anpassung 50 Ohm <-> Chipantenne

[Gast (Gast)]

Hallo,

ich möchte gern eine 900 MHz Chipantenne an einer 50 Ohm-Leitung (CPW) 
anschließen. Die 50 Ohm-Leitung ist jedoch lediglich 110µm breit, das 
Antennepad hingegen ca. 1 mm. D.h am Anschlusspunkt habe ich einen 
extremem Sprung in der Leiterbahnbreite und somit denke ich in der 
Impedanz... Habt ihr eine Idee?

VG

[Martin L. (Gast)]

Einfach anschließen. Guck Dir auf dem Smith-Chart an welche 
Impedanzwandlung so ein kurzes Stück "Leitung" ausmachen würde.

Viele Grüße,
 Martin L.

[Gast (Gast)]

Die Impedanz wird doch aber durch die Substratdicke, das Material, die 
Frequenz, und die Breite der Leitung bestimmt. Also unabhängig von der 
Länge hat man mit einem Sprung von 50 Ohm auf z.B. 10 Ohm zu rechnen, 
oder?

[Wolfgang Horn (Gast)]

Hi, "Gast",

Du: "Die Impedanz wird doch aber durch die Substratdicke, das Material, 
die
Frequenz, und die Breite der Leitung bestimmt. "

Ja. All das, und gewiß noch mehr.
Ich habe mehrere Semester studiert einschließlich der Maxwell'schen 
Sätze, um schließlich solch eine Anpassung konstruieren zu können.

Ich bin viel zu stolz auf mein Studium, um überhaupt darüber 
nachzudenken, dass sich das in einem Beitrag in diesem Forum erschlagen 
ließe.

Lösungsmöglichkeiten für einen, der solche Fragen stellt:
1. Such dir ein industrielles Beispiel, baue es nach. Die 
Erfolgssaussichten sind leider so gering, wie am índustriellen Produkt 
keine Hinweise stehen auf das, was wirklich wichtig und was nur 
modischer Schnickschnack.
Erleichterung findest du in Application Notes der Hersteller für 
Funk-Chips.
2. Kaufe ein Teil. Kostet gewiß nur einen Bruchteil deiner Arbeitszeit 
nach Tariflohn.
3. Studiere HF-Technik.
4. Besuche den nächsten Ortstreff der Funkamateure, gewinne einen für 
eine Zusammenarbeit.

Sorry, das keine Antwort möglich ist, die mich selbst als Fragesteller 
zufrieden stellen könnte.

Ciao
Wolfgang Horn

[Martin L. (Gast)]

Natürlich hast Du unabhängig von der Länge einen Impedanzsprung. Aber so 
wie ich es verstanden habe ist Deine Zuleitung schon eine korrekte 50 
Ohm Mikrostreifenleitung und das Pad ist nun breiter als diese aber 
dafür sehr kurz. Nur am "Ende" vom Pad hat die Antenne ja wieder die 50 
Ohm. Die (Pad-) Leitung ist also an beiden Enden mit 50 Ohm 
abgeschlossen. Nun kann man ausrechnen wie stark das Pad die Impedanz 
transformieren. Oder einfacher: Ein Smith-Chart auf Z0=10Ohm normieren, 
den 50Ohm-Punkt einzeichnen und um die Länge des Pads um den Ursprung 
drehen. Dann ablesen wo Du bist. Und Volia - Du bist bei der kurzen 
Länge immer noch bei fast exakt 50Ohm.

Viele Grüße,
 Martin L.

[Pascal O. (raven761)]

@Wolfgang:

Nimm dir n Beispiel an Martin, der versucht wenigstens zu helfen. Ich 
studiere auch und würde trotzdem versuchen einem "Neuling" etwas 
beizubringen.. Man muss nicht HF studiert haben um so etwas einigermaßen 
hinzubiegen!

@Gast:

1. Schreib mal einen korrekten Namen statt immer nur "Gast".
2. Du kannst Martins Idee mal aufgreifen, aber es ist wirklich nicht 
einfach gleich eine Antenne mit einer Leiterbahn anzupassen. Allerdings 
kannst du es einfach mal ausprobieren. Eine Antenne muss nicht immer 
perfekt auf 50Ohm abgestimmt sein! Mit ein wenig weniger kannst du dich 
auch zufrieden geben :-)
In meinem Team haben wir auch unsere Leitung auf der Platine anpassen 
müssen und haben uns in Google durchgeschlagen. Da findet man auch 
Anleitungen, wie man das hinbekommt.

[Michael L. (Gast)]

Hallo Gast,

wie Martin schon schrieb, macht das kleine Stückchen wahrscheinlich 
nicht viel aus. Es kommt auf das Verhältnis der Länge der unangepaßten 
Leitung zur Wellenlänge (lambda = c/f = 200E6/900E6 = 22cm) an.

Wenn Du es ganz genau machen wolltest, könntest Du einen allmählichen 
Übergang von der breiten zur schmalen Leiterbahn realisieren.

Die allmähliche Anpassung der Impedanzen funktioniert auch 
beispielsweise in der Optik. Mikroskopische Keile (kleiner als die 
Wellenlänge) sind eine Möglichkeit, wie man breitbandige 
Antireflexschichten realisieren kann.

Luft

--\     /--\     /------------------------
   \   /    \   /
    \ /      \ /
----------------------------------------

Festkörper (Silizium)

Oben ist viel Luft, unten viel Festkörper. Der Übergang ist allmählich, 
so daß die Reflexionen gering sind.

Für Ultraschall kenne ich eine solche Anwendung nicht. Dort benutzt man 
häufig klassische lambda/2 und lambda/4 Schichten zur Anpassung. 
Allenfalls Komposit-Schwinger gehen in diese Richtung.

Beim Hörschall ist die Impedanztransformation durch einen 
Hebelmechanismmus im Mittelohr gegeben.


Gruß,
  Michael

[Abdul K. (ehydra)]

Danke Martin! Jetzt weiß ich endlich warum das im Ohr so aussieht. Man 
lernt doch auch hier noch was ;-)


Gruß -
Abdul