Hallo alle zusammen, ich habe in ADS eine Apertur gekoppelte Patch Antenne bei 2.45 GHz entworfen. Nun habe ich das Patch produziert und aufwendig in Eigenarbeit verklebt. Resultat ist das meine Antenne 100 MHz daneben liegt. Das kann nun an mehreren Faktoren liegen. 1.) Verklebt mit Epoxy mit unbekanntem Epsilon R. Unbekannte dicke des Epoxy durch das Verkleben. Dadurch ein komplett andere Lagenaufbau somit ein zweimaliger Substrataufbau wobei eines der Substrate als unbekannt vorausgesetzt werden kann.(Verwendetes Material Arlon AD450 für die Zuleitung auf welcher das Epoxy aufgetragen wurde und Arlon CLTE für das Patch. 2.) ADS Simulator ist ungenau. Ich habe zur Simulation ADS Momentum verwendet. Nun wollte ich mal in die Runde fragen on jemand von euch CST HFSS oder andere Simulationsprogramme verwendet. Wenn ja könnte ich euch meine Antennenfiles mal zuschicken und bei euch durchlaufen lassen? Dann hätte ich mal einen vergleich zwischen den verschiedenen Programmen und könnte dann herausfinden wie stark Punkt 1 oder 2 auf mein Layout Auswirkung hatte und hat. Grüße Grüße
Sawyer M. schrieb: > Dann hätte > ich mal einen vergleich zwischen den verschiedenen Programmen und könnte > dann herausfinden wie stark Punkt 1 oder 2 auf mein Layout Auswirkung > hatte und hat. Hallo Sawyer Ma, wenn Du die Eigenschaften von Deinem Klebstoff (sowie die Dicke) nicht kennst, wird man mit CST auch ungenau. Man kann erst anfangen den Klebstoff zu harakterisieren (z.B. den auf eine Mikrostreifenleitung auftragen usw.) und dann die ADS Simulation mit dem Material zu erweitern. Ich würde noch gern über meine Erfahrung mit 2.4 GHz-Antennen berichten. Zuerst nehme ich dafür herkömmliches FR4 (mit Würth oder PCB-Pool kriege ich 4-Lagendesign der sehr gut reproduzierbar ist), wenn die 1-2dB Verluste hinnehmar sind. Dann versuche ich dei Antenne breitbandig zu kriegen (bei kleinen Antennen ist das allerdings schwieriger), damit die Fertigungstoleranzen nicht zu sehr in Erscheinung tretten. Danach mache ich mit dem Simulator eine sinnvolle Parameterstudie, um die empfindlichsten (was die Fertigungstoleranzen angeht) Stellen rauszufinden. Daraus generiere 2-4 leicht unterschiedliche Designs. Und wenn ich nach dem Messen immer noch nicht zufrieden bin, kann man versuchen die Antennene mit Skalpel zu "tunen" (bei diesen Frequenzen sind die meisten verhältnissmäßig noch groß). Danach erfolgt Redesign und gut ist. Vielleicht ist die Vorgehnsweise auch für Deine Antenne geeignet?
Ich rechne mit CST. Ich empfehl ein anderes Material wie Expoxy. Epoxy beginnt dort zu absorbieren. Nimm etwas Besseres.
жтампф ден троль schrieb: > Ich rechne mit CST. Ich empfehl ein anderes Material wie Expoxy. Epoxy > beginnt dort zu absorbieren. Nimm etwas Besseres. Ich verstehe nicht genau was du meinst? Epoxy hat eine Er von 3-4 es ist nur nicht genau zu sagen welcher Wert es ist. Auch die dicke des Harzes ist ein Problem. ------------------------------------------------------------- Kamil R. schrieb: > Sawyer M. schrieb: > > Ich würde noch gern über meine Erfahrung mit 2.4 GHz-Antennen berichten. > Zuerst nehme ich dafür herkömmliches FR4 (mit Würth oder PCB-Pool kriege > ich 4-Lagendesign der sehr gut reproduzierbar ist), wenn die 1-2dB > Verluste hinnehmar sind. 1-2 dB sind absolut hin nehmbar. Im Moment bin ich bei 22 dB aber halt ein wenig (100 MHz) in der Frequenz verschoben. > Dann versuche ich dei Antenne breitbandig zu > kriegen (bei kleinen Antennen ist das allerdings schwieriger), damit die > Fertigungstoleranzen nicht zu sehr in Erscheinung treten. Welche Methoden verwendest du die Antenne Breitband zu bekommen? Hast du mir Werte der Bandbreite bei 10db? Ich hatte versucht die Aperturkopplung mit eine Dogbone Struktur zu Pimpen. Leider habe ich da nur eine Bandbreitenvergrößerung von wenigen Prozent erreicht. Man kann ja das Patch noch mit U-Slots verändern wie auch die Zuleitung als T-Shape oder auch in U-Struktur fertigen um mehr Bandbreite zu generieren. Was war dein Weg und erfolge? Dürfte ich dir mein Design mal zusenden damit du mir es durch CST laufen lässt? Ich denke ich kann in ADS das File zu exportieren das du es nur noch importieren müsstest. Grüße
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Hey @Kamil Rezer, ich versuche auch grade was mit FR4. Einen Richtkoppler. Leider sind meine Simulationen auch nicht sooo genau. Welchen Lagenaufbau benutzt du beim PCB Pool und welches epsilon r hast du in der Simulation verwendet? Ich benutze 1mm dickes FR4 mit 4 Lagen, dadurch wird eine 50 Ohm Leitung schon angenehm schmal.
Sawyer M. schrieb: > 1-2 dB sind absolut hin nehmbar. Im Moment bin ich bei 22 dB aber halt > ein wenig (100 MHz) in der Frequenz verschoben. Du meinst wahrscheinlich die Reflexion, dort ist in der Tat der Unterschied zwischen -20dB udn -23dB nur 1/100 der eingespeisten Leistung, die flöten geht. Ich miente dagegen den Antennengewinn: Wird der Gewinn durch ein verlustbehaftetes Subtrat um 3dB reduziert, verliert man halt die Hälfte der Leistung, die in die Antenne eingespeist wird. Sawyer M. schrieb: > Welche Methoden verwendest du die Antenne Breitband zu bekommen? Im Fall mit der Patchantenne kann ich nur empfehlen, die Antennendicke auf größer 1/20 der geführten Wellenlänge zu erhöhen. Ein Substrat mit Er=4..5 wäre in diesem Fall ca 6mm bei 2,4GHz. Das ist aber teuer (und schwer). Eine Gängige Lösung, die sehr oft gesehen und selber ausprobiert hatte, ist den Patch mit Hilfe von Abstandsbolzen (Kunststoff) bzgl. der Massefläche zu erhöhen. Eine induktive Kopplung wäre in diesem Fall mit durchgehenden Drähten auf die Trägerplatine und den Patch zu löten. Der Nachteil dieser Aufbau: die Antenne wird dicker und man braucht zwei Platinen (oder man nimmt Alublech für den Patch.) Sawyer M. schrieb: >Dürfte ich dir mein Design mal zusenden damit du mir es durch CST laufen lässt? Da, wie ich einschtätze, das Thema Dir seht am Herzen liegt, kann ich Dir nur empfehlen das CST selber zu benutzen. Es gibt eine Studentenversion von CST, die Anzahl der Meshcells ist zwar begerenzt für einfache Sachen reicht aber aus. Das Programm ist außerdem einfach zu bedienen (keine Werbung:-)) und es gibt zahlreiche Beispiele, wo man was abgucken kann oder sogar ein passendes Beispiel mit eigenem Design zu erweitern. Tobias schrieb: > Welchen Lagenaufbau benutzt du beim PCB Pool und welches epsilon r hast du in der Simulation verwendet? Hallo Tobias, ich hatte mal einen Branch-Koppler bei WEdirekt fertigen lassen. Die haben Lagenaufbauspezifikation für Prototypen unter http://www.wedirekt.de/de/web/technologie/leiterplatten-technologie/spezifikation/lagenanzahl-und-lagenaufbau.fs-1232943.html#section_id_layoutal_8. Der Koppler war allerdings als 2-Lagen-Design ausgeführt. Als Substrat hat der Designer das FR4 Material aus der CST-Bibliothek genommen. Die Übereinstimmung zu den Messergebnissen war OK. Man muss aber erlicherweise schreiben, das die einfachen Branch-Line-Koppler mit ihren 10% relativ beitbandig sind, daher waren die Fertigungstoleranzen für den 870MHz-Koppler nicht dominant. Für die Simulationen von Antennen nehme ich auch das FR4-Materil aus der CST-Bibliothek, für Prepreg (z.B. TG135) soll man schon das Material selber definieren (ich galube die DK liegt so bei 3,7 @2GHz, aber da sind die Angaben aus dem Datenblatt genauer).
Irgendwann oberhalb 1GHz sollte man sich von FR4 trennen. Es beginnt zu absorbieren. Das Delektrikum ist nicht genau bekannt, well es eben nicht genau reproduzierbar ist. FR4 ist ein Glasfasergeflecht mit Polyester oder Epoxy verpresst. Dh die Parameter aendern sich auch lokal. Wenn billig im Vordergrund steht, ist das auch gut so, man sollte einfach nichts mit hoher Guete bauen wollen. Fachleute empfehlen Rogers. Zu einer CST Simulation .. stell doch einfach die Dimensionierung hier rein. Dann kann's irgendwer simulieren. Ich bin mit dem Editor auch sehr schnell.
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