Forum: HF, Funk und Felder SI4355 Antennennetzwerk


von Mr.Tiny (Gast)


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Hallo,

ich möchte mit einem Attiny1614 und dem SI4355 eine Schaltung aufbauen 
um bisschen mit Funk was zu testen. Soweit alles klar, nur die Antenne 
macht mich fertig. Ich habe leider kaum Ahnung in dem Bereich und das 
Datenblatt sagt nichts darüber.

Ich habe Bereits mit dem SI Sender kleine Sensoren gebaut, die 
funktionieren, jetzt will ich das Entwicklungsboard gegen eine eigene 
Empfängerschaltung tauschen und stehe vor einem echten Problem, beim 
Sender war alles integriert und man konnte so eine 0815 Antenne dran 
hängen, die ich 1:1 vom Entwicklungsboard abgezeichnet habe.

Bei dem Datenblatt auf Seite 10 
(https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/Si4355.pdf) sieht 
man ein Matching Network. Ich habe jetzt einfach die Antenne dort dran 
gehangen, die ich auch beim Sender habe, ich glaube nicht das das geht. 
Im ganzen Datenblatt finden die Bauteile vom Matching Network keine 
weitere Erwähnung.

Auf Seite 12 vor 3.4 steht was über das Matching Network und RSSI Level. 
Verstehe ich nur so halb, wenn man das nicht hat (das Matching Network) 
hat man ungefähr 130dB und mit Network kann man das auf einen bekannten 
Wert einstellen?!

: Verschoben durch Moderator
von Robert M. (r0bm)


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Ohne die Eingangsimpedanz des LNA zu kennen lässt sich kein passendes 
Anpassnetzwerk entwerfen. Im Datenblatt fehlen "natürlich" jedwelche 
Angaben dazu.

In der SiLabs App-Note 686 (AN686 - Antennas for the Si4455/435X RF ICs) 
steht allerdings, dass man für die RX-Anpassschaltung eines Si435x die 
Entwurfsmethoden der Si446x Familie verwenden kann.

AN643: Si446x/4362 RX LNA Matching
https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/AN643.pdf

von Mr.Tiny (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Ohne die Eingangsimpedanz des LNA zu kennen lässt sich kein
> passendes
> Anpassnetzwerk entwerfen. Im Datenblatt fehlen "natürlich" jedwelche
> Angaben dazu.
>
> In der SiLabs App-Note 686 (AN686 - Antennas for the Si4455/435X RF ICs)
> steht allerdings, dass man für die RX-Anpassschaltung eines Si435x die
> Entwurfsmethoden der Si446x Familie verwenden kann.
>
> AN643: Si446x/4362 RX LNA Matching
> https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/AN643.pdf

Danke erstmal. So richtig hilft mir das nicht weiter, auch im 446x 
Datenblatt steht wenig. Warum geben die denn überhaupt nichts an dazu?!

https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/Si4464-63-61-60.pdf

von Robert M. (r0bm)


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Mr.Tiny schrieb:
> Danke erstmal. So richtig hilft mir das nicht weiter, auch im 446x
> Datenblatt steht wenig. Warum geben die denn überhaupt nichts an dazu?!

???

Ich weiß jetzt nicht wie man es noch einfacher machen könnte. In der 
App-Note stehen alle notwendigen Daten: LNA-Eingangsimpedanzen über den 
gesamten Frequenzbereich, ausführliche Gleichungen um ein Anpassnetzwerk 
mit entweder 3 oder 4 Komponenten zu berechnen, ja sogar komplette 
Tabellen mit schon berechneten Bauteilewerte.

von Mr.Tiny (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Mr.Tiny schrieb:
>> Danke erstmal. So richtig hilft mir das nicht weiter, auch im 446x
>> Datenblatt steht wenig. Warum geben die denn überhaupt nichts an dazu?!
>
> ???
>
> Ich weiß jetzt nicht wie man es noch einfacher machen könnte. In der
> App-Note stehen alle notwendigen Daten: LNA-Eingangsimpedanzen über den
> gesamten Frequenzbereich, ausführliche Gleichungen um ein Anpassnetzwerk
> mit entweder 3 oder 4 Komponenten zu berechnen, ja sogar komplette
> Tabellen mit schon berechneten Bauteilewerte.

Ja, das ist klar. Ich hatte mich falsch ausgedrückt.

Die aktuelle Antenne kann ich wohl so nicht nehmen?! Welches 
Antennendesign ist angebraucht? Einfach Dibol Antenne?

von Robert M. (r0bm)


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Mr.Tiny schrieb:
> Die aktuelle Antenne kann ich wohl so nicht nehmen?!

Deine aktuelle Antenne kenne ich nicht, somit kann ich nichts dazu 
sagen. Der LC-Balun stellt jedoch einen 50Ohm Eingang bereit, es lässt 
sich daher jede käufliche oder selbstgebaute 50Ohm-Antenne anschließen. 
Für Rundumempfang wäre z.B. ein vertikaler Monopol/Dipol eine gute Wahl.

von Mr.Tiny (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Mr.Tiny schrieb:
>> Die aktuelle Antenne kann ich wohl so nicht nehmen?!
>
> Deine aktuelle Antenne kenne ich nicht, somit kann ich nichts dazu
> sagen. Der LC-Balun stellt jedoch einen 50Ohm Eingang bereit, es lässt
> sich daher jede käufliche oder selbstgebaute 50Ohm-Antenne anschließen.
> Für Rundumempfang wäre z.B. ein vertikaler Monopol/Dipol eine gute Wahl.

Danke für die Antwort. Anbei meine Antenne. RX/TX ist klar das sind die 
beiden Pads, der MIttelanschluss ist gegen GND geschaltet.

von Robert M. (r0bm)


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Mr.Tiny schrieb:
> Danke für die Antwort. Anbei meine Antenne. RX/TX ist klar das sind die
> beiden Pads, der MIttelanschluss ist gegen GND geschaltet.

Das sieht nach einer abgestimmten, magnetischen Loop-Antenne aus. Die 
Mittenfrequenz wird vom interdigital-C auf der linken Seite bestimmt. 
Der Anschluß ist offensichtlich symmetrisch, der LC-Balun aus der 
App-Note bietet jedoch nur einen unsymmetrischen 50Ohm Eingang. Ist die 
Mittenfrequenz und die Impedanz der Antenne bekannt?

von Mr.Tiny (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Mr.Tiny schrieb:
>> Danke für die Antwort. Anbei meine Antenne. RX/TX ist klar das sind die
>> beiden Pads, der MIttelanschluss ist gegen GND geschaltet.
>
> Das sieht nach einer abgestimmten, magnetischen Loop-Antenne aus. Die
> Mittenfrequenz wird vom interdigital-C auf der linken Seite bestimmt.
> Der Anschluß ist offensichtlich symmetrisch, der LC-Balun aus der
> App-Note bietet jedoch nur einen unsymmetrischen 50Ohm Eingang. Ist die
> Mittenfrequenz und die Impedanz der Antenne bekannt?

Das ist die Antenne vom reinen Transmitter-Chip. Da brauchte man 
allerdings auch keine externen Bauteile, also kein Matching-Network. 
Also geht die nicht? Lieber eine Dipolantenne?

von Robert M. (r0bm)


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Mr.Tiny schrieb:
> Das ist die Antenne vom reinen Transmitter-Chip. Da brauchte man
> allerdings auch keine externen Bauteile, also kein Matching-Network.
> Also geht die nicht?

So einfach ist das leider nicht. Die dargestellte Schleife wird 
intern/automatisch über eine einstellbare Kapazität an die Endstufe des 
Senders angepasst. Die Schleifenantenne kann daher nicht ohne Weiteres 
für den Empfänger benutzt werden. Die Dual-Loop Ausführung der 
Sendeantenne ist imo unnötig komplex. Wie es einfacher geht, zeigt die 
AN639 von Silabs. Darin wird der Entwurf einer gedruckten, abgestimmten 
Schleife beschrieben, die über eine simple C-Tap Anpassung an 
symmetrische Empfängereingänge angepasst wird.

Mr.Tiny schrieb:
> Lieber eine Dipolantenne?

Die einfachste Antenne wäre ein Lambda/4 Draht, die allerdings ein 
Gegengewicht (Massefläche, Metallgehäuse etc.) benötigt. Eine 
Dipolantenne wäre erdfrei und praktischerweise symmetrisch. Zur 
Anpassung des LNA-Einganges wäre ein symmetrisches Anpassglied 
notwendig. Man könnte aber auch dem Dipol einen kleinen 1:1 Strombalun 
(kleine Ferritperle) verpassen und den schon früher erwähnten LC-Balun 
als Anpassnetzwerk verwenden.

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