Antennenimpedanz zu hoch

[Marco W. (marcowartmann)]

Hallo zusammen

Ich habe einen RFID (Mifare 13.56MHz) der für 50 Ohm Antennen gebaut 
ist. Nun habe ich eine Eigenkonstruktion der Antenne die aber 250 Ohm 
Impedanz hat. Wie kann ich das nun aufeinander abstimmen? Ist das nur 
mit einem Impedanzwander möglich? Oder was gibt es da für Möglichkeiten?

Danke für euere Ideen/Lösungen

Gruss Marco

[HST (Gast)]

Hallo Marco,

am einfachsten mit einem Trafo auf einem kleinen BN43-2402 Ferritkern. 
Siehe Bild mit isolierter (bzw. erdsymmetrischer) Kopplung oder als 
Autotrafo, wenn gemeinsame Verbindung möglich (Dämpfung ca. 0,5db bzw. 
0,3db)

Horst

[Rainer V. (rudi994)]

Unsymetrisch geht es auch einfach mit Reaktanz-Transformation. Sieht aus 
wie ein LC-Tiefpass. Parallel zum C wird die hochohmige Komponente und 
an dem anderen Spulenende die niederohmige angeschlossen. Muß im spez. 
Fall jeweils berechnet werden, siehe Rothammel.

[Marco W. (marcowartmann)]

Hallo Horst

Danke für die schnelle Antwort. Schön wenns so einfach geht :)

Kannst du mir sagen wie du auf 4:9 Windungen kommst? 4:9 ist ja nicht 
gleich 50:250

Gruss Marco

[Marco W. (marcowartmann)]

Hallo Rainer

Dankeschön. Werde ich mir mal ansehen. Ich bin eben nicht wirklich der 
Elektronik-/HF-Profi.

Gruss Marco

[HST (Gast)]

Hallo,

ist klar, geht natürlich auch mit einem LC-Glied. Ist aber etwas mehr 
Aufwand - siehe Bild.

Marco, die Impedanztransformation entspricht dem Quadrat der 
Windungszahl:
9/4 = 2,25 --> (2,25^2) = 5,06.

Horst

[B.e.r.n.d (Gast)]

Hmm, das Windungsverhältnis ist ca. 1:2,2...
250/50=5 und davon die Wurzel....

[Marco W. (marcowartmann)]

Danke euch. Also müsste ich mit folgender Schaltung zu eventuellem 
Erfolg gelangen? :) Habe mal die einfache Version ohne Kondensatoren 
gewählt.

Gruss Marco

[Rainer V. (rudi994)]

Hier ist mal die Transformation nach Rothammel mit LC-Tiefpass wie links 
in LC-Match_50-250.png im obigen Beitrag von HST für f= 13.56 MHz:

R1= Rser= 50 Ohm, R2= Rpar= 250 Ohm, R1<<R2 bzw. Rser<<Rpar
Betriebsgüte Q= Wurzel(Rpar/Rser - 1) = 2
Xser= Rser*Q = 100 Ohm, L= Xser/(2*Pi*f) = 1.174 µH
Xpar= Rpar/Q = 125 Ohm, C= 1/(Xpar*2*Pi*f) = 93.897 pF

Auf mehreren Taschenrechnern mit Abspeichern von Ergebnissen habe ich 
beim Rückrechnen mit f= 1/(2*Pi*Wurzel(L*C)) = 15.16 MHz knapp 12% 
Abweichung von 13.56 MHz. Weiß jemand eine Erklärung?

Noch ein LC-Rechner: http://www.qrp4fun.de/de/s5i.htm

[HST (Gast)]

Hallo;

Rainer V. schrieb:
> beim Rückrechnen mit f= 1/(2*Pi*Wurzel(L*C)) = 15.16 MHz knapp 12%
> Abweichung von 13.56 MHz. Weiß jemand eine Erklärung?

Ja, für einen stark belasteten Schwingkreis (Qb<20) gilt die 
vereinfachte Resonanzformel nicht mehr. Hier muss R ebenfalls 
berücksichtigt werden. Ist eine HF-Grundlage, die oft übersehen wird. 
Anbei ein Bild.

Das o.g. Programm ist Bestandteil des Dishal-Progs für Quarzfilter. 
Außerdem hat auch RFSim99 unter "Tools/Design/Match" ein sehr 
umfassendes Programm dafür.

73, Horst

[Marco W. (marcowartmann)]

Hallo zusammen

Danke nochmals für eure Antworten. Nun denke ich habe ich folgendes 
Problem:

Impendanz RFID Tx: 50 Ohm
Impendanz Antenne: 250 Ohm

Durch die grosse Induktivität von ca 2400nH anstatt 200nH(ist geraten 
anhand Originalantenne) reicht die Leistung des RFID Readers für Tx 
hinten und vorne nicht. Eine Impendanzanpassung würde ja zwar die 
Spannung anheben, jedoch den Strom verkleinern, was ein kleineres 
Magnetfeld zur folge hat. (Leistung zu klein -> Spannung fällt zusammen)

Wenn ich Richtig liege müsste ich nun einen Verstärker zwischenschalten. 
(OP?/MOSFET?/JFET?/BFT?)

Ich würde die Leistung gerne mit dem Faktor 15 verstärken. Also stellt 
sich folgende Aufgabe:

Verstärkung HF(13.56MHz) um Faktor 15. Minimales Rauschen. Minimale 
Oberwellen. Genügend grosse Schaltgeschwindigkeit mit Tx Impendanz von 
50 Ohm und Antennenimpendanz von 250 Ohm. Das ganze linear im Bereich 
von ca. 11MHz - 16MHz. Und natürlich möglichst simpel ;) Betrieben wird 
der Reader mit einer TTL Spannung von 5V.

Gemäss TINA fliesst mit 5V/13.56MHZ Generator und einer 
Impendanzwandlung mit Ferrittrafo von 4:9 ein Strom von 41mA. (ohne 
Verstärker)

Antennenschwingkreis:
RLC-Reihe
25 Ohm  2400nH  67pF / Q=~7 - 8 (wichtig für die Bandbreite)

Kann mir da jemand eine Verstärkerschaltung komplett zeichnen? (Sorry, 
HF Anfänger)

PS: RX wird direkt über GND und Empfängerspule abgegriffen. Muss also im 
Verstärker nicht berücksichtigt werden.

Besten Dank im voraus

Marco