Hallo zusammen, Ich beschäftige mich schon eine Zeit lang mit dem Thema Antennenmatching für eine eigene kleine Platine mit GSM-Chip-Antenne, aber ein kleiner letzter Schritt fehlt mir leider noch zum Erfolg, ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen: Hier mal eine Zusammenfassung von meinem aktuellen Status (hilft ev. auch anderen Usern um an die Sache heranzugehen!?): - Ich hab mir den Ti und den Cypress Antenna Design Guide angeschaut zum Thema Antenna Matching. - Ich hab einen Pocket VNA zum Bestimmen des S11 - Ganz wichtiges Thema ist die Kalibrierung des Messgeräts! (Das war mir anfangs nicht bewusst). - Die Kalibrierung habe ich nun im Griff, das passt. Ich arbeite mit einem U.FL Connector beim Einspeisepunkt und einen U.FL Calibration Kit (ohne PortExtension) - Ich kann die Antenne grundsätzlich schön vermessen und die Matching-Komponenten wirken sich in die richtige Richtung aus, das passt. - Das Matching simuliere ich immer zuerst mit MatchCalc, das ist kostenlos und einfach zu bedienen. Gefällt mir persönlich recht gut. Matching auf 50Ohm ist soweit mal kein Problem, kann ich auch nachmessen, das passt mit der Simulation überein. Problem: Wenn ich die Antenne nun mit den Bauteilen abstimme, sodass der S11 schöne 50 Ohm hat, verbessert sich leider nicht die Empfangsleistung meines Geräts. (Sim868 + Empfangsanzeige per Display). So, nun habe ich noch rausgefunden, dass GSM (zumindest in AT) auf folgenden Frequenzen arbeitet: - Downlink von der Basestation zwischen 945MHz und 960MHz (A1) - Uplink vom Gerät weg zwischen 880MHz und 915MHz Ich hab nun versucht die Antenne sowohl auf 950MHz zu trimmen und auch auf 900MHz, beide male leider das gleiche, schlechte Ergebnis. Nun schön langsam zu meinen Fragen: Leider schaffe ich es nicht die Antenne so breitbandig zu trimmen, dass sie im ganzen Bereich zwischen 880MHz und 960MHz gute Performance bietet. Aber bisher habe ich es noch nichtmal geschafft die Empfangsleistung mit meiner Vorgehensweise zu verbessern, geschweige denn in beide Richtungen. Jetzt habe ich im Cypress Guide noch einen zusätzlichen Punkt gelesen: Man soll einmal den Chip abhängen und die Antenne matchen, dann die Antenne abhängen und in den Chip rein matchen. Klingt soweit gut, dann könnte ich in den Chip rein auf 950MHz matchen um die Empfangsleistung zu optimieren und die Antenne auf 900MHz matchen um die Sendeleistung zu optimieren. Das hätte ich mir jetzt mal genauer angeschaut, aber das versteh ich noch nicht so ganz. Das ergibt ja unterschiedliche Matchingkomponenten die an der gleichen Leitung hängen, und sobald ich die Bauteile für Matching A einbaue beeinflusst das ja wiederum das Matching B und umgekehrt ... Ich hoffe hier kann mir noch jemand das letzte fehlende Puzzlestück geben, danke.
Hallo Daniel, mein Ratschlag - bitte nicht böse sein, aber ich spreche aus Erfahrung - nimm eine fertige GSM-Antenne mit Koaxkabel und vielleicht mit Magnetfuß. Als Entwickler löst man immer nur Probleme. Kaum hat man ein Ergebnis, kommt die nächste Herausforderung. Das nimmt nie ein Ende. Also, gönne Dir den Luxus und verwende eine fertige Antenne, die Du dort hinsetzt, wo es dir gefällt. Das hat nichts mit Kompetenzdefiziten zu tun, sondern mit Stärke. Ich verwende auch gerne fertige Antennen und konzentriere mich auf andere Dinge. Aber ich kenne Deine Applikation nicht, vielleicht bist du gezwungen etwas selbst zu machen. Viel Erfolg! Bernd
Hallo, den Tip mit fertiger Antenne kann ich leider nicht umsetzen. Es ist eine kompakte Platine und muss in ein Gehäuse rein, da ist kein Platz für was externes. Grundsätzlich hätte ich ja schon versucht mir quasi eine fertige Antenne zu wählen, indem ich eine Chip-Antenne genommen habe anstatt einem Eigendesign. Trotzdem braucht die Chipantenne noch ein Matching, weil die idealen Bedingungen (zB. große Massefläche) des Referenzdesigns ja quasi nie umzusetzen sind. Dazu kommt dann das Gehäuse usw. Ich bleib dabei, ich will das hinkriegen, das kann ja nicht unmöglich sein. Es soll ja auch gerne ein Lernzprozess sein, denn ich werde das beruflich noch öfter brauchen. Ich hab schon viel Zeit investiert und mich in die Materie eingearbeitet, aber es fehlt irgendwie noch der letzte Schritt. lg
Hallo Daniel, gut, klare Ansage! Also zur Unterstützung: Wir haben unsere designten Antennen immer in ein fertiges Gerät eingebaut. Nur haben wir die Antennenleitung aufgetrennt und ein super dünnes Koaxkabel nach draußen angeschlossen. Der Aufbau wurde dann auf einen Podest montiert, welcher der späteren Anwendung möglichst nahe kommt. Ggf. muss man einen künstlichen Kopf, eine Hand oder einen Meßschrank oder Tisch verwenden. Aber das wirst Du sicher bereits berücksichtigt haben. Dann darf man nicht vergessen, dass sich die S-Parameter an aktiven Bauelementen im "stromlosen" Zustand von denen im Betrieb, auch bei gepulster HF-Leistung, unterscheiden. Vielleicht kann man bei RX noch einigermaßen messen. Bei TX dürfte es ein klein wenig aufwendiger werden. Ich wünsche Dir viel Erfolg und einen guten Wirkungsgrad! Gruß Bernd
Bernd B. schrieb: > Hallo Daniel, > > gut, klare Ansage! Also zur Unterstützung: Wir haben unsere designten > Antennen immer in ein fertiges Gerät eingebaut. Nur haben wir die > Antennenleitung aufgetrennt und ein super dünnes Koaxkabel nach draußen > angeschlossen. Der Aufbau wurde dann auf einen Podest montiert, welcher > der späteren Anwendung möglichst nahe kommt. Ggf. muss man einen > künstlichen Kopf, eine Hand oder einen Meßschrank oder Tisch verwenden. > Aber das wirst Du sicher bereits berücksichtigt haben. > > Dann darf man nicht vergessen, dass sich die S-Parameter an aktiven > Bauelementen im "stromlosen" Zustand von denen im Betrieb, auch bei > gepulster HF-Leistung, unterscheiden. Vielleicht kann man bei RX noch > einigermaßen messen. Bei TX dürfte es ein klein wenig aufwendiger > werden. > > Ich wünsche Dir viel Erfolg und einen guten Wirkungsgrad! > > Gruß > > Bernd Hallo Bernd, ja, das habe ich schon alles berücksichtigt. Mein Problem ist aktuell eher, dass ich durch meine Maßnahmen bisher noch nie eine Verbesserung erreicht habe. Egal ob mit Gehäuse oder auch an der blanken PCB. Ich vermute daher noch irgendwo einen systematischen Fehler in meinem Prozess, steh aber schön langsam an mit meinem Latein. Einzig die oben gestellte Frage wäre für mich noch ein Punkt woran es ev. liegen könnte!? lg
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Hab hier mal eine Messung angehängt wie ich vorgehe. Rechts die Simulation (rot Ausgangsbasis, blau mit Matching). Links dann nochmal mit realen Bauteilen nachgemessen. Die Übereinstimmung finde ich ganz OK, damit kann man arbeiten. (Das Bild war nur mal Quick & Dirty, mir ist klar, dass nicht perfekt auf 50Ohm ist.)
Hallo Daniel, eine gute Anpassung (relativ gesehen, z.B. besser als 10dB) umschlingt den Anpasspunkt mit einem gleichmäßigen Radius. Einfach berühren bringt "nur" Anpassung bei einer Frequenz und ist schnell futsch. Gruß Bernd
Daniel schrieb: > Ich hab nun versucht die Antenne sowohl auf 950MHz zu trimmen und auch > auf 900MHz, beide male leider das gleiche, schlechte Ergebnis. Ich würde es auf die Empfangs Frequenzen optimieren. Die Sendeleistung wird ja bei GSM in einem weiten Bereich angepasst.
Erstens. Ist die Impedanzmessung im Anwendergehaeuse oder auf dem Tsich erfolgt ? Zweitens, sind die 50 Ohm nicht ganz so wichtig. Denn ob 50 Ohm, oder 45, oder 55, die Reflektionen ist nicht so dramatisch. Drittens sollten wir das Gehaeuse anschauen. Ein PVC, Carbon, .. Absorbergehause ? Ich mache Mikrowellen Simulationen, und das Gehaeuse ist halt nicht nur ein zuaetzliches Stueck Plastik, sondern integraler Teil eines Antennendesigns. Falls ein Simulationsprogramm nicht zur Verfuegung steht, wuerde ich Messungen machen. Dh die Antennenpositionen im Gehaeuse mit der freien Antenne vergleichen. Und so die optimale Position rausfinden. Oh, die Position im Gehause ist schon vorgegeben...
... ich gebe zu bedenken, dass bei Fehlanpassung die Strompulse beim Senden stärker ausfallen und der Akku schneller entladen ist. Auch erfolgt die Einstellung der Sendeleistung aus dem Protokoll der Basisstaion. Aber das hatten wir schon, die Welt besteht nicht nur aus Schwarz oder Weiß, sondern aus vielen Grautönen. Gruß Bernd
Ja, das Gehaeuse kommt auch in die Antennenparameter rein. Als Daempfung. Und auch mit Richtwirkung, in welcher Form auch immer. Also immer mit Gehaeuse messen. Mit der gleichen Menge an Metall. Noch besser mit dem uebrigen Innenleben an der richtigen Position. Also Leiterplatten, .. Siehe auch die Doku bei CST : https://www.cst.com
Bernd B. schrieb: > Hallo Daniel, > > eine gute Anpassung (relativ gesehen, z.B. besser als 10dB) umschlingt > den Anpasspunkt mit einem gleichmäßigen Radius. > > Einfach berühren bringt "nur" Anpassung bei einer Frequenz und ist > schnell futsch. > > Gruß > > Bernd Hallo Bernd, ja, das ist mir auch schon aufgefallen. Fast überall sieht man dieses Umschlingen, aber bei mir ist das leider nicht der Fall. Diese Schlinge ist aber mit oder ohne Matching nicht vorhanden. Da es eine zugekaufte Keramik-Antenne ist, wäre ich davon ausgegangen, dass diese das richtige Verhalten schon zum größten Teil mitbringt!? Ich kann diese Schlinge ja nicht mit meinen Bauteilen herbeiführen, oder? Diese Schlinge ist weder mit noch ohne Gehäuse vorhanden. Einzig bei der Messung in den Sim868 konnte ich diese Schlinge messen, aber nicht Antennenseitig. Kann mir noch jemand mehr Infos zu dem Thema geben, dass sowohl antennenseitig angepasst werden soll, und auch in den Chip rein. Wie vertragen sich diese beiden Matching-Bauteile miteinander? Die einen Bauteile beeinflussen doch das Matching des anderen und umgekehrt.... Oder reicht es aus nur die Antenne zu matchen? PS: mir ist klar, dass das Gehäuse einen Einfluss auf das Ganze hat, aber das ist nicht das Problem dieses Threads!
Jetzt ist G. schrieb: > Ja, das Gehaeuse kommt auch in die Antennenparameter rein. Als > Daempfung. Und auch mit Richtwirkung, in welcher Form auch immer. > Also immer mit Gehaeuse messen. Mit der gleichen Menge an Metall. Noch > besser mit dem uebrigen Innenleben an der richtigen Position. Also > Leiterplatten, .. > > Siehe auch die Doku bei CST : https://www.cst.com Ich wäre ja schon froh, wenn es mit der blanken PCB funktioniert, aber genau das ist das Problem! Wenn ich diesen Schritt schaffe, dann ist der Rest kein Problem.
Aha. Die Antenne hat eine Impedanz, der Chip hat eine Impedanz .. das waere dann ein T oder ein Pi, das kann das. Aus Reaktanzen. Wenn die Werte des T unpassend sind, mit einem Pi probieren.. Gleichungssystem aufstellen. Durchlassen, Fertig.
Daniel R. schrieb: > Kann mir noch jemand mehr Infos zu dem Thema geben, dass sowohl > antennenseitig angepasst werden soll, und auch in den Chip rein. > Wie vertragen sich diese beiden Matching-Bauteile miteinander? Die einen > Bauteile beeinflussen doch das Matching des anderen und umgekehrt.... > Oder reicht es aus nur die Antenne zu matchen? Das eine Matching geht von IC-Ausgang nach 50R. Das zweite von 50R zu Antenne. Das macht man eigentlich nur wegen der Praxis (Messung). Wenn du es messen könntest, so könntest du auch direkt von IC-Ausgang nach Antenne anpassen. Wenn du zwei Filter hintereinander schraubst, dann hast du die Bauteile ja auch "parallel" und die Filter funktionieren trotzdem noch ... Daniel R. schrieb: > Einzig bei der Messung in den Sim868 konnte ich diese Schlinge messen, > aber nicht Antennenseitig. Die "Schlinge" ist doch ein Maß für die Breitbandigkeit und S11-Qualität deiner Antenne. Je länger das S11 der Antenne bei 50R liegt (über den Frequenzbereich gesehen) desto länger ist die Schlinge in der Nähe vom 50R-Punkt. Je weniger breitbandig deine Antenne ist, desto schneller entfernt sich der Graph wieder vom 50R Punkt. Die perfekt breitbandige theoretische Antenne wäre eine (unendlich) enge Schlinge um den 50R Punkt. Also alle Frequenzen auf dem 50R Punkt. Deine Antenne trifft relativ schmalbanding und geht dann schnell wieder weg. Siehst du ja auch in den Gain-Plots. Hast du bei deinen Anpassungen die Phase korrigiert im Netzwerkanalyzer? Ich löte gerne 50R HF-Widerstände auf die Platine um meinen VNA zu kalibrieren.
Rest schrieb: > Daniel R. schrieb: >> Kann mir noch jemand mehr Infos zu dem Thema geben, dass sowohl >> antennenseitig angepasst werden soll, und auch in den Chip rein. >> Wie vertragen sich diese beiden Matching-Bauteile miteinander? Die einen >> Bauteile beeinflussen doch das Matching des anderen und umgekehrt.... >> Oder reicht es aus nur die Antenne zu matchen? > > Das eine Matching geht von IC-Ausgang nach 50R. Das zweite von 50R zu > Antenne. Das macht man eigentlich nur wegen der Praxis (Messung). Wenn > du es messen könntest, so könntest du auch direkt von IC-Ausgang nach > Antenne anpassen. > > Wenn du zwei Filter hintereinander schraubst, dann hast du die Bauteile > ja auch "parallel" und die Filter funktionieren trotzdem noch ... > > Daniel R. schrieb: >> Einzig bei der Messung in den Sim868 konnte ich diese Schlinge messen, >> aber nicht Antennenseitig. > > Die "Schlinge" ist doch ein Maß für die Breitbandigkeit und S11-Qualität > deiner Antenne. Je länger das S11 der Antenne bei 50R liegt (über den > Frequenzbereich gesehen) desto länger ist die Schlinge in der Nähe vom > 50R-Punkt. Je weniger breitbandig deine Antenne ist, desto schneller > entfernt sich der Graph wieder vom 50R Punkt. Die perfekt breitbandige > theoretische Antenne wäre eine (unendlich) enge Schlinge um den 50R > Punkt. Also alle Frequenzen auf dem 50R Punkt. Deine Antenne trifft > relativ schmalbanding und geht dann schnell wieder weg. Siehst du ja > auch in den Gain-Plots. > > Hast du bei deinen Anpassungen die Phase korrigiert im Netzwerkanalyzer? > Ich löte gerne 50R HF-Widerstände auf die Platine um meinen VNA zu > kalibrieren. Hallo Rest, danke für die Antwort. mit der Calibrierung hab ich mich schon ausgiebig beschäftigt, das scheint gut zu passen. Hab ein Calibration Kit, und wenn ich an der Feedline einen Kurzschluss oder Open machen, wird das auch so gemessen. Wie kann ich denn die Antenne breitbandiger machen? Wie kann ich diese Schlinge erzwingen? Bisher hab ich immer nur die Kurve bzw. Punkte der Kurve verschoben. Im Simulator hätte ich mich schon gespielt, aber ich krieg keine Schlinge hin.
Rest schrieb: > Das eine Matching geht von IC-Ausgang nach 50R. Das zweite von 50R zu > Antenne. Das macht man eigentlich nur wegen der Praxis (Messung). Wenn > du es messen könntest, so könntest du auch direkt von IC-Ausgang nach > Antenne anpassen. > > Wenn du zwei Filter hintereinander schraubst, dann hast du die Bauteile > ja auch "parallel" und die Filter funktionieren trotzdem noch ... theoretisch eine nette Idee, aber meiner Meinung nach dürfte das in diesem Fall nicht funktionieren, weil ja beide Filter im gleichen Frequenzbereich arbeiten und sich daher sehr wohl gegenseitig beeinflussen werden. Bei einem old-school HP + TP funktioniert das bestimmt so. Aber wenn ich zB. einen 1pF Cap für den Empfänger ins Pi Netzwerk einbaue, und die Antenne will auch einen 1nH Ind, dann wird der 1nH ja auch den Empfänger wiederum beeinflussen und verstimmen!?
Noch eine Frage fürs mein besseres Verständnis: Das Matching passiert doch um die ganze Leitung auf 50 Ohm Wellenwiderstand zu bekommen, oder um die Leitung von einem Punkt bis zu einem anderen Punkt auf 50 Ohm zu bekommen? Also Fall a) die Leitung als Ganzes wird auf 50 Ohm eingestellt. D.h. die Position des Pi-Netzwerks wäre eigentlich irrelevant!? Dann müsste man auch Chip und Antenne gleichzeitig an der Leitung hängen haben ... (so ist es ja offenbar nicht?!) oder Fall b) Ich matche von einem bestimmten Punkt auf der Leitung (Position des Pi-Netzwerks) nach links auf 50 Ohm und nach rechts auf 50 Ohm. danke.
Daniel R. schrieb: > Kann mir noch jemand mehr Infos zu dem Thema geben, dass sowohl > antennenseitig angepasst werden soll, und auch in den Chip rein. Die Antenne hat eine Impedanz. Der IC hat eine Impedanz. Schaltet man beide zusammen und möchte gute und breitbandige Anpassung haben, müssen die Impedanzen konjugiert komplex zueinander sein. Gruß Bernd
Bernd B. schrieb: > Schaltet man beide zusammen und möchte gute und breitbandige Anpassung > haben, müssen die Impedanzen konjugiert komplex zueinander sein. Und in der Praxis matcht man beide auf 50R damit man einen guten Punkt zum Messen hat weil der VNA ja meistens auch 50R single ended hat ...
Bernd B. schrieb: > Daniel R. schrieb: >> Da es eine zugekaufte Keramik-Antenne ist > > ... okay, Name ? Datenblatt ? ANT1204LL00R0918A Datenblatt angehängt
Daniel R. schrieb: > ANT1204LL00R0918A > Datenblatt angehängt Hallo Daniel, ich habe mir das angeheftete Datenblatt angesehen. Leider vermisse ich Angaben über Real-/Imaginärteil von S11, der Anpassung der Antenne. Auch habe ich die Internetseiten von Yageo und Google bemüht und leider nichts genaueres gefunden. Ein gefundenes Datenblatt gibt den Antenngewinn auch mit 0.5dB an. Aus meiner Sicht ist die Antenne zu schmalbandig und eigentlich unbrauchbar - meine persönliche Sicht. Zwar wird in dem Datenblatt beschrieben, dass die Antenne auf eine Leiterplatte aufgesetzt und ein Anpassnetzwerk verwendet wird, jedoch ist weder das Anpassnetzwerk, noch der Abstand zwischen Netzwerk und Antenne angegeben, bzw. habe ich nicht gefunden. Wenn Du jetzt bei gefundener Anpassung den Abstand schiebst, müsstest Du das Anpassnetzwerk wieder neu dimensionieren. Es fällt mir auch auf, dass die Masse des Anpassnetzwerks in einiger Entfenung zur Einspeisung der Antenne liegt. Es kommt mir auch etwas eigenartig vor, dass so ein renommierter Hersteller wie es Yageo ist, so wenig Angaben zur Integration macht. Schließlich sind die Datenblätter doch recht alt und die Lager der Distributoren mit dieser Antenne sehr gut gefüllt. Gut, was zählt ist die Technik: Die Anpassung wird durch ein Anpassnetzwerk nicht unbedingt breitbandiger. Dies insbesondere, da Du die vollständigen Parameter zu S11 nicht kennst. Du bist bei Deiner Dimensionierung und dem Erreichen der angegebenen Werte auf die angegebene Geometrie der Leiterplatte und der entsprechenden Positionen angewiesen. Alternativ habe ich bei Yageo eine ähnliche Antenne gefunden, die ein Koaxkabel mit Stecker verwendet. Ich habe schon einige Applikationen gesehen, wo die Antenne angesteckt wird. Das erleichtert dann die spätere Zulassung /-smessung. Sollte es um Kosten und "Verfügbarkeit" bei kleinen Stückzahlen (Einzelstücke/Prototypen) gehen, helfen Dir die Distributoren oder die Firma in Taiwan sicherlich direkt weiter. Du merkst, ich würde nach einer Alternative suchen. Dennoch viel Glück weiterhin. Gruß Bernd
Bernd B. schrieb: > Daniel R. schrieb: >> ANT1204LL00R0918A >> Datenblatt angehängt > > Hallo Daniel, > > ich habe mir das angeheftete Datenblatt angesehen. Leider vermisse ich > Angaben über Real-/Imaginärteil von S11, der Anpassung der Antenne. > > Auch habe ich die Internetseiten von Yageo und Google bemüht und leider > nichts genaueres gefunden. Ein gefundenes Datenblatt gibt den > Antenngewinn auch mit 0.5dB an. Aus meiner Sicht ist die Antenne zu > schmalbandig und eigentlich unbrauchbar - meine persönliche Sicht. > > Zwar wird in dem Datenblatt beschrieben, dass die Antenne auf eine > Leiterplatte aufgesetzt und ein Anpassnetzwerk verwendet wird, jedoch > ist weder das Anpassnetzwerk, noch der Abstand zwischen Netzwerk und > Antenne angegeben, bzw. habe ich nicht gefunden. Wenn Du jetzt bei > gefundener Anpassung den Abstand schiebst, müsstest Du das > Anpassnetzwerk wieder neu dimensionieren. Es fällt mir auch auf, dass > die Masse des Anpassnetzwerks in einiger Entfenung zur Einspeisung der > Antenne liegt. Es kommt mir auch etwas eigenartig vor, dass so ein > renommierter Hersteller wie es Yageo ist, so wenig Angaben zur > Integration macht. Schließlich sind die Datenblätter doch recht alt und > die Lager der Distributoren mit dieser Antenne sehr gut gefüllt. > > Gut, was zählt ist die Technik: Die Anpassung wird durch ein > Anpassnetzwerk nicht unbedingt breitbandiger. Dies insbesondere, da Du > die vollständigen Parameter zu S11 nicht kennst. Du bist bei Deiner > Dimensionierung und dem Erreichen der angegebenen Werte auf die > angegebene Geometrie der Leiterplatte und der entsprechenden Positionen > angewiesen. > > Alternativ habe ich bei Yageo eine ähnliche Antenne gefunden, die ein > Koaxkabel mit Stecker verwendet. Ich habe schon einige Applikationen > gesehen, wo die Antenne angesteckt wird. Das erleichtert dann die > spätere Zulassung /-smessung. > > Sollte es um Kosten und "Verfügbarkeit" bei kleinen Stückzahlen > (Einzelstücke/Prototypen) gehen, helfen Dir die Distributoren oder die > Firma in Taiwan sicherlich direkt weiter. > > Du merkst, ich würde nach einer Alternative suchen. Dennoch viel Glück > weiterhin. > > Gruß > > Bernd ok, also kurz gesagt, du denkst, dass die Antenne mist ist. d.h. die Schmalbandigkeit kommt von der Antenne selbst!? Blöd ist, dass ich a) eigentlich mit der Platine fertig wäre, es fehlt nur noch die Antennenanpassung b) ich kaum platz habe für alles was größer ist. ich werde mal schauen ob ich was alternatives finde was ich da drauf packen kann. trotzden, danke für deine Unterstützung!
Mit einem Anpassungsnetzwerk kannst du die Antenne nicht breitbandiger machen . Das muss schon von der Antenne selbst kommen. Das Anpassungsnetzwerk stellt nur Leistungsanpassung her (komplex konjugierter Widerstand). Das stellt nur sicher, dass die maximal mögliche Leistung vom Ausgang in die Antenne übertragen wird. Die Bandbreite ist wie die Resonanzfrequenz eine Eigenschaft der Antenne.
Rest schrieb: > Mit einem Anpassungsnetzwerk kannst du die Antenne nicht breitbandiger > machen . Das muss schon von der Antenne selbst kommen. Das > Anpassungsnetzwerk stellt nur Leistungsanpassung her (komplex > konjugierter Widerstand). Das stellt nur sicher, dass die maximal > mögliche Leistung vom Ausgang in die Antenne übertragen wird. Die > Bandbreite ist wie die Resonanzfrequenz eine Eigenschaft der Antenne. Kann es sein, dass die Antenne selbst sogar die typische Breitbandigkeit bieten würde, aber diese auf meiner Platine verloren geht? z.B. weil die Massefläche zu klein ist? Oder trifft hier doch eher die Tatsache zu "die Antenne ist Mist"? Die angegebene Bandbreite von 20MHz im Datenblatt würde sogar halbwegs zu meinen Messungen passen. (eher schmalbandig) Wenn ich jetzt eine andere Antenne probiere, stehen die Chancen dann gut, dass es besser wird? oder wäre die Lösung eher anderweitig zu suchen? Hätte hier eine Alternative von Würth gefunden. http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/7488910092.pdf das schaut vom Datenblatt her schonmal besser aus. Da ist ein Smithchart angegeben, und sogar ein Matchingnetzwerk als Empfehlung. Ich kann es halt leider nicht einschätzen, ob das dann auch wirklich eine Verbesserung bringen wird, oder ob es dann wieder das gleiche ist?! Kann dazu jemand eine persönliche Meinung abgeben?
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Wuerth_868_960_ant.JPG
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Daniel R. schrieb: > Kann dazu jemand eine persönliche Meinung abgeben? Hallo Daniel, die von Dir ausgesuchte Antenne (aus dem Jahr 2007) ist meines Erachtens eher für das ISM-Band gedacht. Auf jeden Fall wirst Du keine Anpassung bei 1800/1900 haben. Die Idee mit der zu kleinen Masse ist nicht so schlecht und kannst Du gerne noch einmal überprüfen. In dem Datenblatt von Yaego wird ja eine schöne große Massefläche gezeigt. Die macht man auch so bei Mobiltelefonen z.B.. Diese Massefläche liegt im Layerstapel innerhalb der Leiterplatte. Wichtig ist, dass diese Massefläche keine Unterbrechungen hat, nur kleine Löcher für Vias. Du kannst sie "simulieren", in dem Du einfach eine Kupferfolie an Deine Leiterplatte bringst. Entweder irgendwo in Deinem Aufbau dazwischen oder Du lötest eine große Folie seitlich an Deine Leiterplatte. Das aber erst nur im Labor und nur zum Prüfen und nicht für die Serie und vielleicht auch nicht für die erste Integration. Einfach prüfen, ob der Bereich der Antenne und des GSM-Moduls genug Masse hat. Überprüfe das bitte mit der Yaego-Antenne. Bei Würth darfst Du gerne abfragen, ob die Antenne für die GSM-Bänder (evtl. sogar LTE-Bänder) geeignet ist. Möglichst offene Fragen stellen und die Antworten abwarten. Die Entwickler sprudeln mit ihren Informationen heraus, sobald eine längere Sprechpause eintritt. E-Mail geht auch, aber da kommt mehr etwas in Richtung Qualität und "selbst prüfen". Wäre es möglich, von der Massefläche Deiner Anwendung ein JPG-Ausschnitt zu erhalten? Dann könnten wir vielleicht etwas mehr abschätzen und mehr "klugsch" - neh, Ratgeben. Gruß Bernd
@Daniel (TE) Mir ist aufgefallen, dass du nur von 900MHz schreibst. GSM benutzt aber die Bänder 900MHz und 1800MHz. Auch ist der Frequenzbereich recht breit. Daher passt man hier eher nicht schmalbandig (spitz) an, sondern breit/flach. Was für eine Anpassung fordert das Modul denn? Weiterhin: Ein GSM-Antennmatching ist nichts für den Einstieg. Chipantennen sind meist nur die Hälfte der Antenne und benötigen in der Regel immer die grosse Massefläche / Platinenkante, damit sie als Antenne arbeiten. Bei 900MHz hast du eine Wellenlänge von ca. 35cm, ist dein Print mindestens ein Viertel so gross an einer Kante? Ist Metall in der Nähe, Ist Plastik in der Nähe? Das hat dann alles Einfluss auf die Antenne. Weiterhin kann man mit GSM auch wunderbar die eigene Schaltung stören bzw. von ihr gestört werden. Ist dafür eine Schirmung verbaut? Wie sieht es mit den abgestrahlten Harmonischen aus? Gruss
HF-Werkler schrieb: > @Daniel (TE) > Mir ist aufgefallen, dass du nur von 900MHz schreibst. GSM benutzt aber > die Bänder 900MHz und 1800MHz. Auch ist der Frequenzbereich recht breit. > Daher passt man hier eher nicht schmalbandig (spitz) an, sondern > breit/flach. Was für eine Anpassung fordert das Modul denn? > > > Weiterhin: Ein GSM-Antennmatching ist nichts für den Einstieg. > Chipantennen sind meist nur die Hälfte der Antenne und benötigen in der > Regel immer die grosse Massefläche / Platinenkante, damit sie als > Antenne arbeiten. Bei 900MHz hast du eine Wellenlänge von ca. 35cm, ist > dein Print mindestens ein Viertel so gross an einer Kante? Ist Metall in > der Nähe, Ist Plastik in der Nähe? Das hat dann alles Einfluss auf die > Antenne. > > Weiterhin kann man mit GSM auch wunderbar die eigene Schaltung stören > bzw. von ihr gestört werden. Ist dafür eine Schirmung verbaut? > > Wie sieht es mit den abgestrahlten Harmonischen aus? > > Gruss Danke für eure Antworten und Unterstützung. Meine Platine ist deutlich kleiner als das Referenzdesign von Yageo. Auch alle anderen Hersteller geben natürlich ihn ihren Datenblättern immer eine schöne große Massefläche an, um das Maximum aus der Antenne rauszuholen und gute Ergebnisse präsentieren zu können. Meine Platine ist 27mm x 39mm groß. 4 Layer, Versorgungslayer vollflächig in der Mitte ohne Unterbrechungen. Die Antenne sitzt in einer Ecke. Grundsätzlich hab ich auch Ahnung von Platinendesign und Layouten, und auch Themen wie umliegende Metallteile oder Kunststoffegehäuse, das ist alles klar soweit. ABER es ändert ja nichts. Gewisse Rahmenbedingungen (wie die Größe) sind einfach vorgegeben, und die Antenne muss nun SO GUT wie MÖGLICH arbeiten. Klar wird die Performance nicht so gut wie im Herstellerdatenblatt sein, muss sie auch nicht. bzgl. 900/1800MHz, ja, grundsätzlich wäre beides wünschenswert, aber eins nach dem anderen. Ich wäre davon ausgegangen, dass eine gute Abstimmung auf 900MHz schonmal die halbe Miete ist. Ich hab jetzt zum Testen mal ein Stück Draht (lambda/4 bei 900MHz = 82mm) statt der Antenne angelötet, und lustigerweise ist das Stück Draht ohne weiteres Trimming schon besser als die Yageo Antenne :-) Es gibt die Schlinge um 50Ohm bei 900MHZ, und ist damit auch schon etwas breitbandiger. Leider aber keine Lösung auf Dauer. Jetzt werde ich dann als nächstes noch probieren die Massefläche zu vergrößern (Bernd), aber auch das nur zum Sammeln von Erfahrung, denn auch das lässt sich dann nicht weiter umsetzen.
Daniel R. schrieb: > Meine Platine ist deutlich kleiner als das Referenzdesign von Yageo. Die Angaben im Datenblatt sind nicht "um das Maximum herauszuholen", sondern Voraussetzung für eine Antenne, die funktioniert. > Meine Platine ist 27mm x 39mm groß. Und damit viel zu klein für diese Antenne. > 4 Layer, Versorgungslayer vollflächig in der Mitte ohne Unterbrechungen. > Die Antenne sitzt in einer Ecke. Zeig bitte mal dein Layout. Ist unter der Chipantenne auch eine Massefläche? > bzgl. 900/1800MHz, > ja, grundsätzlich wäre beides wünschenswert, aber eins nach dem anderen. > Ich wäre davon ausgegangen, dass eine gute Abstimmung auf 900MHz > schonmal die halbe Miete ist. Das ist nicht "die halbe Miete" sondern ziemlicher Murks. Du kannst dir das genutzte Band nicht aussuchen, das legt der Netzbetreiber fest. Ich vermute, dein Modem kann beides, das meldet es auch an die Basisstation, und die entscheidet dann über das genutzte Band.
Und nochmals: Auch durch Störungen aus deiner Elektronik kann die Funktion so schlecht werden, dass nur eine schlechte, oder garkeine Verbindung zustande kommt. Kannst du Störabstrahlungen aus der benachbarten Elektronik als Fehlerursache ausschliessen?
HF-Werkler schrieb: > Daniel R. schrieb: >> Meine Platine ist deutlich kleiner als das Referenzdesign von Yageo. > Die Angaben im Datenblatt sind nicht "um das Maximum herauszuholen", > sondern Voraussetzung für eine Antenne, die funktioniert. > >> Meine Platine ist 27mm x 39mm groß. > Und damit viel zu klein für diese Antenne. ja, schon klar, dass das zu klein ist für die Antenne lt. Datenblattangabe. Also, wer hat eine Empfehlung für eine GSM-Antenne, die laut Antennen-Datenblatt genau für eine Massefläche von 27 x 39mm gebaut wurde? Alles andere scheint ja nicht zu funktionieren?! > >> 4 Layer, Versorgungslayer vollflächig in der Mitte ohne Unterbrechungen. >> Die Antenne sitzt in einer Ecke. > Zeig bitte mal dein Layout. Ist unter der Chipantenne auch eine > Massefläche? quatsch, natürlich nicht! > >> bzgl. 900/1800MHz, >> ja, grundsätzlich wäre beides wünschenswert, aber eins nach dem anderen. >> Ich wäre davon ausgegangen, dass eine gute Abstimmung auf 900MHz >> schonmal die halbe Miete ist. > Das ist nicht "die halbe Miete" sondern ziemlicher Murks. Du kannst dir > das genutzte Band nicht aussuchen, das legt der Netzbetreiber fest. Ich > vermute, dein Modem kann beides, das meldet es auch an die Basisstation, > und die entscheidet dann über das genutzte Band. tja, da ich leider noch nicht zaubern kann, erhoffe ich mir konstruktive Vorschläge um das Ganze so gut wie möglich zum Laufen zu bekommen. Jemandem zu sagen, was alles nicht geht und warum es nicht geht ist immer einfach, aber das bringt mich nicht voran.
HF-Werkler schrieb: > Und nochmals: > Auch durch Störungen aus deiner Elektronik kann die Funktion so schlecht > werden, dass nur eine schlechte, oder garkeine Verbindung zustande > kommt. Kannst du Störabstrahlungen aus der benachbarten Elektronik als > Fehlerursache ausschliessen? kann ich leider nicht ausschließen. Da die Platine recht klein und vollgepackt ist, ist im Prinzip jedes Bauteil mehr oder weniger relativ nahe an der Antenne. Das Sim868 hat einen Metallshield und sitzt recht knapp an der Antenne. Es ist noch ein SAMD21 etwa in der Mitte der Platine (somit auch knapp an der Ecke), der läuft mit 48MHz. Ein ESP8266 ebenfalls in der Nähe, aber das schläft zumindest die meiste Zeit.
Angehängte Dateien:
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sim868_demo.png
300 KB
Hallo Daniel, es ist ja nicht so, dass wir Dir nicht helfen wollen, wir wissen im Augenblick nicht so ganz wie. Hast Du schon einmal die Internetseiten zum Modul angesehen und versucht zu erkennen, was die "Experten" so machen? ... hier sollte der link sein... Evtl. filtert der Server vom Forum den link heraus. Ich schreibe das noch einmal in eine Text-Datei... Ich habe auch noch einmal ein Foto einer Pifa-Antenne angeheftet. Gruß Bernd PS: "veröffentlichen funktioniert nur, ohne link. Bitte Text-Datei verwenden.
Bernd B. schrieb: > es ist ja nicht so, dass wir Dir nicht helfen wollen, wir wissen im > Augenblick nicht so ganz wie. danke, ich weis, du hast mir schon viele wertvolle Inputs gegeben. Wenn ich mir da zb. die externe Antenne anschaue, die hat ja auch keine große Massefläche an Board, warum funkt das dann gut? Hab heute die alternative Würth-Antenne bekommen. Werd morgen mal schauen, wie die auf meiner Platine performt. lg
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