Hi,
ich hab hier einen Impedanzanalyzer, der mir das Stehwellenverhältnis
anzeigen kann. Wenn ich einen Schwingkreis ausmesse, kann ich dann über
das angezeigte Stehwellenverhältnis die Güte berechnen?
Also bei VSWR = 1.4 die untere/obere Grenzfrequenz ermitteln. Faktor 1.4
entspricht ~70% (1/1.4), also halbe Leistung im Schwingkreis.
Kann das klappen?
Ralf
Die 3 dB Güte eines auf 50 Ohm gebrachten parallelen oder seriellen
Schwingkreises erreicht man bei s= 2,6 jeweils ober und unterhalb der
Resonanzfrequenz gemessen.
Aus H. Nussbaum DJ1UGA "Das neue Magnetantennenbuch"
Selbst gemessen, stimmt exakt mit der Messung der Güte über die
Resonanzspannung überein.
Wichtig dabei, dies funktioniert nur bei einem (Parallel) Schwingkreis,
bei dem man den hohen Resonanzwiderstand mit einer Koppelspule oder
einem Koppel C auf 50 Ohm transformiert.
Mißt man dagegen am hochomigen Parallelschwingkreis mit einem
hochohmigen Oszi, erspart man sich das Transformieren. Man benötigt aber
auch einen Messsender um die Resonanzspannung sichtbar zu machen.
Hallo hewlett,
danke für deine Antwort.
> Die 3 dB Güte eines auf 50 Ohm gebrachten parallelen oder seriellen> Schwingkreises erreicht man bei s= 2,6
Warum sind die 3dB Güte bzw. die Grenzfrequenzen bei VSWR = 2.6 zu
ermitteln? Wo liegt mein Denkfehler?
> Wichtig dabei, dies funktioniert nur bei einem (Parallel) Schwingkreis,> bei dem man den hohen Resonanzwiderstand mit einer Koppelspule oder> einem Koppel C auf 50 Ohm transformiert.> Mißt man dagegen am hochomigen Parallelschwingkreis mit einem> hochohmigen Oszi, erspart man sich das Transformieren. Man benötigt aber> auch einen Messsender um die Resonanzspannung sichtbar zu machen.
Hmm... vielleicht sollte ich erstmal erklären, was ich hier habe:
Es handelt sich um eine RFID-Antenne mit symmetrischem Aufbau (siehe
Anhang).
Abgestimmt habe ich sie auf 50R bei Trägerfrequenz. Die entsprechenden
Diagramme kann ich gerne morgen posten.
Die Grenzfrequenzen habe ich bei jeweils halber Impedanz ermittelt. Nur
würde ich gerne zum Gegenprüfen eben die Güte über den "üblichen Weg"
ermitteln, also indem ich vorne mit dem Frequenzgenerator reinpuste und
hinten schaue wann ich jeweils 70% der Spannung bzw. die halbe Leistung
rausbekomme.
Das Problem ist dass ich nicht weiss wie ich das bei einer symmetrischen
Antenne realisieren kann. Bei einer GND-bezogenen asymmetrischen Antenne
ist es klar... :(
Ralf
...
vielleicht vorn über einen Balun speisen, und am Schwingkreis mit einem
differentiellen FET Tastkopf (mit entsprechendem Vorteiler) messen.
Oder halt nur die halbe Spannung mit einem normalen FET Tastkopf.
Sagemal : was für einen RFID Readerchip benutzt Du ? Will der wirklich
ein Z von 50R als Last sehen.
vg
Maik
> vielleicht vorn über einen Balun speisen, und am Schwingkreis mit einem> differentiellen FET Tastkopf (mit entsprechendem Vorteiler) messen.> Oder halt nur die halbe Spannung mit einem normalen FET Tastkopf.
Hab grad weder Baluns noch FET-Köppe da. Dann werd ich mit Cheffe reden
und welche bestellen ^^
> Sagemal : was für einen RFID Readerchip benutzt Du ? Will der wirklich> ein Z von 50R als Last sehen.
Machichmal: Ich hab hauptsächlich LEGIC und Mifare in Verwendung. Was
ist an 50R verkehrt? LEGIC (asymmetrisch) verwendet 50R und Mifare
(symmetrisch) will je nach Readerfamilie 40-50R sehen. Einige Varianten
wollen wohl auch 500R.
Warum fragst du?
Ralf
Na, weil 50R im RFID-Bereich nicht häufig vorkommen, i.d.R. liegt man da
zwischen 100R und 180R.
Die Güte mißt man am einfachsten mit einem NWA mit einem Sweep von ca. 1
MHz für L und Rs bis knapp oberhalb der Eigenresonanzfrequenz. Aus dem
Rp dort kann man das Rp für 13,56 berechnen, zusammen mit dem Rs kommt
man zur Güte.
Von NXP gibt es mit dem Excel-Chart aus AN1444/1445 eine einfache
Möglichkeit, sym. RFID Antenne zu berechnen:
http://www.nxp.com/documents/application_note/AN1445_An1444.zip
Gruß...Bert
Hi Ralf und Bert,
mensch - das PDF von NXP ist ja toll. Was ich mir davon mühsam vor 4
Jahren in meiner Diplomarbeit hergerechnet und gemessen habe - gibts
hier nochmal in amtlicher Zusammenfassung ;). Und vieles kann ich schon
bei ersten Querlesen mit gutem Gewissen bestätigen.
Die Frage mit den 50R bezog sich darauf, dass die üblichen
differentiellen Ausgangsschaltungen von RFID Sendern bei den niedrigen
vorliegenden Chip Betriebsspannungen eine relativ nidriege Impedanz
sehen wollen, um maximale Leistung abzugeben. Ich habe hier eher ZL=20R
im Hinterkopf bei einem 200mW Reader-IC. Und immer schön die EMV im Auge
behalten - sonst baut man einen ganz tollen Breitband - Kammgenerator ;)
mfg
Maik
@Bert:
Ja, diese AN verwende ich auch. Allerdings kommen mir die Reichweiten zu
gering vor, also mache ich entweder was falsch oder das Ding gibt
einfach nicht mehr her...
@Maikh:
Die 20R gelten wohl für einen Halbzweig der Antenne, damit kommst du mit
beiden auf 40R. Oder verstehe ich da was falsch und meine Reichweiten
sind deswegen soweit im Keller?
Ralf
Hallo Ralf,
welche Chip verwendest Du denn und welche Reichweite erzielst Du damit?
Es gibt noch ne schöne Appnote zum Überprüfen eines Designs auf Basis
des PN512, aber einige der beschriebenen Tests sind auch
allgemeingültig:
http://www.nxp.com/documents/application_note/AN11038.pdf
Damit kannst Du untersuchen, was genau die Ursache Deiner geringen
Reichweite ist.
Achja, falls Dein Problem immer noch in der Antennenabstimmung liegt:
Die Werte, die das Excel-Blatt ausrechnet, sind natürlich nur erste
Ausgangswerte für ein brauchbares Ergebnis.
Um wirklich ein optimales Ergebnis zu erzielen, mußt Du mit VNA und 1:1
Balun das Anpassnetzwerk und die Antenne in der Zielumgebung analysieren
und anhand des Smith-Diagramms bewerten, wie Du Dein Anpaßnetzwerk
verändern mußt.
Die erste NXP-AN, die ich Dir genannt habe, zeigt verschiedene gute und
schlecht Smithdiagramme und nennt dazu auch die Kondensatoren, die
jeweils verändert werden müssn.
Gruß...Maschinist
Hi Bernd,
> welche Chip verwendest Du denn und welche Reichweite erzielst Du damit?
Im Einsatz ist der PN512, Karten werden akzeptabel gelesen (aber bei
weitem nicht die geworbenen "bis zu 100mm"). Die Karten sind auch nicht
so das Problem, aber ich die Schlüsselanhänger sind mir gefühlt zu
wenig, da bekomm ich höchstens zwei cm raus. Unglücklicherweise bin ich
gezwungen die Antenne relativ groß zu halten (etwa Kartenformat), was
nem Schlüsselanhänger dann natürlich nicht so gut tut :/
Und ein Classic wird logischerweise doch schon aus größerer Entfernung
gelesen als ein DesFire.
> Damit kannst Du untersuchen, was genau die Ursache Deiner geringen> Reichweite ist.
Danke, ich schau's mir an. Ich befürchte halt, dass es einfach daran
liegt, dass die Reader-Antenne nicht zur Tag-Antenne passt...
> Die erste NXP-AN, die ich Dir genannt habe, zeigt verschiedene gute und> schlecht Smithdiagramme und nennt dazu auch die Kondensatoren, die> jeweils verändert werden müssn.
Ich hab's exakt so, wie's die AN haben will (allerdings ohne BalUn oder
sonstwas dazwischen), mit einem Impedanzanalyzer gemessen.
Ich konnte auch schon etwas Reichweite herauskitzeln, aber ich glaub ich
bin am Limit des PN512 angelangt.
Ralf