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[S] Layoutvorlage für 433MHz-Print-Antenne
Gast
#6146424
Hallo zusammen, ich suche eine Vorlage für eine Print-(PCB-)Antenne für 433MHz. Ich würde gerne auf eine Chip-Antenne verzichten, da auf der Leiterplatte noch relativ viel freier Platz ist, wo eine Antenne als Leiterbahnzug hin kann. Bei den meisten Chip-Herstellern habe ich nur App-Notes finden können für 2,4GHz, vereinzelt auch mal 868MHz. Viele Grüße Chris Was sind denn deine Anforderungen an die Antenne? Hast du dir mal angeschaut, wie viel Platz sowas bei 2,4 GHz und bei 868 MHz jeweils einnimmt und was da so ne geschätzte Skalierung ist? Ich glaube dein vieler Platz wird dann vielleicht doch nicht reichen.
Gast
#6146454
Für 433 MHz kannst du einfach eine Loop machen. Die Loop dann mit Serien- und Fußpunktkondensatoren per Netzwerkanalysator abstimmen. Fertig.
Gast
#6147319
Wie Marcel beschreibt ist bei 433MHz "viel" freier Platz auf dem PCB sehr relativ, deshalb die Frage: wieviel Platz hast du? Bei den kurzen Antennen, die man auf dem PCB unterbringen kann, wird oft auch das Größe des PCB selbst eine Rolle spielen, weil die PCB-Masse als Gegengewicht (Masse) zur Antenne (Monopol) wirkt und diese Masse ebenfalls klein ist bezogen auf die Wellenlänge => beides beeinflusst die Antennenresonanz. Man wird also die Antennenresonanz in jedem Fall prüfen und nachtrimmen müsssen. Aber wenn du uns Abmessungen nennst kann ich mal etwas rechnen. Viele Grüße Volker
Gast
#6147345
Einfach 17.5 cm Cu als Mäander.
Gast
#6147427
Fehlanzeige schrieb: > Einfach 17.5 cm Cu als Mäander. Manchmal sind die einfachen Lösungen zu einfach. Die lambda/4 einfach als Mäander layouten führt dazu, daß die Antennenresonanz deutlich zu hoch liegt. Man muß das schon etwas präziser dimensionieren, wenn die Antenne auch funktionieren soll. Hier ein Berechnungsbeispiel, wo die 17.5cm als Mäander mit 20 Segmenten realisiert ist, die Resonanz landet dann bei 780 MHz (nicht 432 MHz). Ich hoffe die Bilder sind sichtbar.
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Gast
#6147481
Volker M. schrieb: > Bei den kurzen Antennen, die man auf dem PCB unterbringen kann, wird oft > auch das Größe des PCB selbst eine Rolle spielen, weil die PCB-Masse als > Gegengewicht (Masse) zur Antenne (Monopol) wirkt und diese Masse > ebenfalls klein ist bezogen auf die Wellenlänge => beides beeinflusst > die Antennenresonanz. Man wird also die Antennenresonanz in jedem Fall > prüfen und nachtrimmen müsssen. Volker M. schrieb: > Manchmal sind die einfachen Lösungen zu einfach. Ja, ich vermisse die vielbesagte "Masse", die macht nämlich "massig" was aus. Man braucht nur mal (siehe "Handeffekt") mit der Hand ein paar Zentimeter an die Antenne hin- oder weggehen. Wer die Resonanzveränderung dabei live am Netzwerkanalysator beobachet hat verliert den Glauben an irgendeine Abstimmung auf Resonanz. Gleicher Effekt wenn man eine Metallfläche als Gegengewicht benutzt.
Gast
#6148041
An freier Fläche stehen etwa 54x56mm²zur Verfügung. Da muss zwar auch der Empfangschip drauf, aber der ist mit 10x10mm² inkl. Hühnerfutter fast schon vernachlässigbar.
Gast
#6148049
Optimal als Fläche wären 54x44mm² - die Angabe einen Beitrag höher wäre die maximale Fläche. > PCB-Antenne für 433MHz
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Gast
#6148266
Ahhh ... ja ... .... auf dem Board erkennt man auch gleich das frequenzbestimmende Bauteil.
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Gast
#6148320
Christoph schrieb: > Optimal als Fläche wären 54x44mm² - die Angabe einen Beitrag höher > wäre die maximale Fläche. Ok, ich habe mit deiner Flächenangabe mal eine Loop ähnlich der gezeigten Fernbedienung berechnet, mit 1pF Trimmer am Ende gegen Masse. So ein Antennendesign ist aber ziemlich empfindlich gegen Toleranzen, zur Verdeutlichung habe ich einmal die Anpassung bei nominellen Bauteilen und dann die Streuung bei 5% Toleranz von C1,C2 und 0.02pF Toleranz von C3 dargestellt. Kritisch ist hier vor allem C3. Den Trimmer braucht man also. Durch Fehlanpassung hat man - ohne Toleranzen - über den Frequenzbereich 431-435 MHz Anpassungverluste von 1.5dB Dazu kommen aber die Verluste in der Antenne selbst (Leiterverluste und Verluste im FR4). Der berechnete Wirkungsgrad der Antennenstruktur ist 30% bei 433 MHz, der Rest sind Verluste in der Antenne. Wenn du noch was brauchst melde dich. Ich schreibe das Antennendesign nachher nochmal als Blogpost zusammen und verlinke es hier. Viel Erfolg! Volker PS: Für den Abgleich kann man einen Netzwerkanalysator verwenden, inzwischen gibt's für sehr wenig Geld den NanoVNA aus China. Der ist verblüffend gut, gemessen am Preis.
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Gast
#6148601
Danke für die Skizze und die Erklärungen. Ich werde mal eine passende Leiterplatte beim nächsten Muster-Nutzen mit drauf setzen, eventuell auch mal als Vergleich eine Variante mit SMD-Chip-Antenne. Das ist ja alles recht schnell im CAD gezeichnet.
Gast
#6148612
Christoph schrieb: > eventuell > auch mal als Vergleich eine Variante mit SMD-Chip-Antenne. Das ist ja > alles recht schnell im CAD gezeichnet. Denk dran, daß auch die Chip-Antennen vor allem von der passend dimensionierten Massefläche leben ... ohne diese bricht die Performance ein. Zum Thema Einfluß der Masse hatte ich hier mal was veröffentlicht (Artikel in hf-praxis 5/2019 "Optimierung von PCB-Antennen für reale Umgebungen") http://antennensimulation.de/optimierung-pcb-antennen
Gast
#6148837
Volker M. schrieb: > Ich schreibe das Antennendesign > nachher nochmal als Blogpost zusammen und verlinke es hier. So, wie versproche ein Blogpost mit etwas ausführlicheren Erklärungen. Ich habe ergänzend auch noch ein modifiziertes Layout mit größerer Massefläche untersucht, Performance ist ähnlich, der Wert des Trimmers dann ca. 1pF Blogpost: http://antennensimulation.de/loop-433 Hier gibt es auch noch einen Artikel zur Anpassung einer 433 MHZ Loop auf PCB, aber das PCB ist dort größer: "433 MHz Trimmed Antenna Tutorial" https://www.optenni.com/technical-resources/tutorials Antwort schreiben |
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