Ich muss eine Sendeeinheit mit einer Antenne, die auf der Leiterplatte
integriert ist entwickeln. Die Antenne muss dringend auf der Platine
sein, da das ganze in einem sehr kleinen Gehäuse untergebracht werden
muss und da kein Anschluss für eine externe Antenne vorgesehen ist.
Nun ist meine Problem das Design der Antenne und des Anpassnetzwerks.
Bin kein Nachrichtentechniker und deswegen kenne mich da ned so aus.
Frage 1: Wie muss die Leiterschleife , also Antenne aussehen? Habe
nämlich einfach ein Rechteck im Top-Layer gezogen. Darunter habe ich
keine Groundfläche oder sonstige komponenten. Das eine Ende hängt am
Anpassnetzwerk und das andere ist mit einem Kondesator von 10pF gegen
GND.
Nur das ding tut nicht.
Habe mir dann aus leiterdraht eine Schleife, die eingeschnürt ist
zurechtgebogen und den Leiterahmen vom Netzwerk abgetrennt und das ding
funkte.
Hat jemand schon Erfahrung mit solchen Antennen, oder gibts irgendwo
einen Link wie man sowas baut oder berechnet?
Dazu gleich meine zweite Frage:
Wie berechnet man das Anpassnetzwerk. Ich weiss nur dass man an den
Ausgang der Sendestufe einen Kondenstaor mit ca 5pF hängt um die
Oberschwingungen zu unterdrüchken, aber dann ist es mit meinem Wissen
schon vorbei.
Das ganze soll eine Trägerfequenz von 433MHz haben. Später ist eine
Variante mit 315MHz geplant und da brauche ich dann ein anderes
Anpassnetzwerk.
Gruss
Hallo Markusk, Gast,
es gibt viel Antennenformen. Die Amateurfunker können dir da helfen.
www.darc.de Aber sag ist die ganze Antenne das Gehäuse. Soll das Gehäuse
nur in eine Richtung strahlen. Was ist das Ziel der Sendeeinheit. Hat
diese am Empfänger eine vertical oder horizontalen oder welche
Polarisation. Wie gross ist der Abstand und welche Sendeleistung planst
du. Gibt es im Umfeld Menschen, Fauna und Flora oder strahlt die Antenne
frei ab. Hast du ein Eagle Layout gemacht. Hast du in der Gegend einen
Ortsverand und vielleicht dort einen Lehrer der kann sich eben die
Antenne ansehen und durchmessen ob sie die richtige Länge hat. Welchen
Antennengewinn und welche Impendanz benötigst du. Was willst du
übertragen Daten, Audio,Video. Welche Modulationsart verwendest du und
welche Filterbreite hast du verwendet. Muss die Antenne nur senden oder
auch empfangen. Wie sehen deine Oberwellen aus. Nicht nur die ersten
sondern die nächsten 4. Auch das könnte von den Amateurfunker am
Messplatz mal eben durchgemessen werden.
das ganze hat nicht mit amateurfunk z tun. Es sollen lediglich Daten an
eine Steuereinheit gesendet werden (sind etwa 120bit). Die Antenne soll
lediglich dem Senden dienen. Das Gehäuse soll NICHT die antenne sein. es
soll lediglich die Leiterschleife die antenne sein. Die Sendestufe ist
Programmierbar was den Sendepegel betrifft und das ist auch so gewollt.
Ich möchte das das Ding wenn verlangt nur im Umkreis von wenigen cm
sendet oder gegebenenfalls wenn verlangt auch durch Wände durchfunkt.
Was die Modulationsart betrifft soll sowohl FSK als auch ASK
funktionieren, jedoch immer auf der 434MH als Trägerfrequenz. Nur das
timing sieht etwas anders aus.
Ein Layout liegt als anhang. Ich denke zunächst mal das die Antenne, im
Layout rechts unten freistehendes Rechteckrähmchen eingeschnürt sein
sollte. Oder liege ich da falsch. So wie sie da zu sehen ist hat mir ein
Kollege den Tip gegeben.
Hi!
Ich hab von Funk auch keine Ahnung. Geschweige denn Antennen.
Aber um (ggf) mehr Platz für die Antenne zu haben, empfehle ich dir
passive Komponenten in der Größe 0402. Da sparst du ne Menge Platz.
Gibts z.B bei Digikey. 0603 C's gibts auch schon bei Reichelt.
Also: gleiche Geometrie aus Draht funktionierte? Mögliche Ursache: je
nach Leiterplattenmaterial ist das Zeug durchaus nicht EM-neutral. Geht
es, wenn Du die Drahtschleife auf die Leiterplatte klebst?
Ja die zurechtgebogene Drahtantenne funktionierte und funktioniert noch
immer. Die Drahtantenne war sogut wie auf der Platine geklebt, habe sie
einfach an die Leiterplatte gelötet, Null Ohm Widerständen sei dank.
die einfachste Form der Antenne is n Dipol.. geh mal auf wikipedia und
lies ein bisschen über die Antennen...
Wie gesagt gibt es dutzende Foren, und dutzende Formen von Antennen je
nachdem was für ein Abstrahlverhalten und was für ein Gewinn gewünscht
is...
dabei ist die mechanische länge meistens irgend ein ganzahliges
Verhältnis der Wellenlänge... z.b. ein lamda/2 dipol... der hat die
halbe wellenläng von 433 Mhz...
nur so als beispiel
grüsse
Nun das Layout is echt nicht das beste. Es soll j azunächst auch nur ein
Testboard werden um die Funkktion der Sendestufe zu Testen.
Meine Vermutung ist halt die, dass ich dabei keine richtige
Leiterschleife habe, die eine Fläche umschliesst sondern nur so ein
undefinierbares Rechteck.
Ist mir schon klar dass das ganze wohl oder fertig da liegt. Ich brauche
jedoch erstens ne programmierbare Sendestufe und zweitens die Antenn auf
der Leiterplatte. Es soll später in eine Testumgebung eingebunden
werden.
Hi!
Ich würde dir empfehlen statt der Boardantenne eine SMD-CHipantenne zu
benutzen, die brauchen nur eine Groundfläche und sind von der Baugröße
sehr klein. Platinenantennen haben einen beschissenen Wirkungsgrad und
sind vom Layout her sehr kritisch, da sie von der Impedanz her auch
passen müssen. Da hilft ein Anpassnetzwerk nur bedingt. Ein einfacher
Drahtdipol (mit Anpaßnetzwerk) sollte die Aufgabe auch gut und vor allem
sehr billig lösen können.
ciao
Fasti
In den ganzen billig wetterstationen habe ich gesehen, dass das
Platinenmaterial in der leiterschleife rausgefräst wurde, in wie fern
das was bringt oder warum kann ich dir nicht sagen.
bei dem sender meiner Funksteckdosen wurde wohl auch erst versucht, das
über eine Platinenantenne zu lösen. dann einmal eine leiterbahn
durchtrennt, an der richtigen stelle ein kabel angelötet, heißkleber
drauf und fertig war die neue Antenne. Das wird so als neuteil
ausgeliefert. Mir solls egal sein, es funktioniert, deutet aber nicht
unbedingt auf maximale qualität oder gar ein komplett durchdachtes
design...
Soviel OT einfach mal von meiner Seite.
Ich bin ja sehr dankbar um jeden vorschlag oder Tip wie man eine Antenne
realisieren kann.
Jedoch gehts hier einfach darum eine Leiterschleife auf der Platine zu
ziehen, dia auch als antenne funktioniert. Es soll lediglich eine
Strecke von wenigen metern überwunden werden, d.h. das ding muss nicht
die Top Leistung haben, denn mein Transmitter ist was den Pegel betrifft
sehr fein einstellbar über SPI bus.
Eine Antenne in Ringform heißt üblicherweise Ringantenne oder
Magnet(ische)antenne. Dummerweise findet Google mit "Magnetantenne" vor
allem Antennen mit Magnetfuß fürs Auto.
Hier eine Diplomarbeit für eine Ringantenne im 70cm-Band:
http://members.aon.at/4putz/Arbeiten/FunkdatenGesamt.pdf
Wenn ich hier dauernd dieses Amateurfunkgesülze höre! Ja, ich habe auch
vor langer Zeit mal die Prüfung gemacht. Gestatten, DB8KF. Was man da
über Antennen lernt, wird im Studium in HF-Technik in der ersten Woche
abgehakt.
Sicher, wenn man hobbymäßig Antennen konstruieren will, gibt es sehr
gute Literatur aus dem Amateurfunkbereich. Die darf man aber auch ohne
Lizenz lesen und kann sich direkt damit beschäftigen, anstatt all das
unnütze Zeug zu lernen, das für die Amateurfunkprüfung gebraucht wird.
Und legaler wird der Betrieb durch den Schein auch nicht; so war es
zumindest damals: sobald die Anlage funktionierte, war sie keine
Entwicklung mehr und fiel deshalb nicht mehr unter die
amateurfunkrechtliche Betriebserlaubnis. Weiß nicht, ob sich das
geändert hat.
Ich habe meinen Schein lange zurückgegeben. Und wenn ich hier die
Kommentare der einzig wahren Sachverständigen lese, schwanke ich
zwischen Seufzen und Grinsen.
wie man sieht gibt es unter den 80000 Amateuren auch ein paar
Dummschwätzer.
Lies die Diplomarbeit mal durch, das scheint genau für Deinen Fall zu
passen.
Ja in der Tat die Diplomarbeit hilft mir weiter. Wenn auch ich noch
nicht alles verstehe.
Was meint er mit Widerstandstransformation? Ist das sowas wie bei einer
Leitungsanpassung im Smith Chart?
Ausserdem woher kenne ich die Impedanz meiner Leiterschleife? Es gilt
doch als grobe Faustregel 1mm Leiterbahn entspricht etwa 1nH. Somit
hätte ich etwa 21nH Leitunginduktivität. In der Diplomarbeit steht aber
noch eine andere Formel. So jetzt stellt sich die Frage, bzw. mehrere.
1. Wo ins Anpassnetzwerk gehen die Transformierten Widerstände und
2. Es gibt ja die möglichkeit der elektrischen verlängerung der einer
kurzen Antenne mit hilfe von Induktivitätäten in Reihe, d.h. wenn meine
Antenne 21nH hat( vorausgesetzt die fausregel ist anwendbar)ich aber
eine Antenne mit etwa 70mm also 70nH bräuchte, dann müsste ich eine
Induktivität mit 49nH in Reihe schalten.
Gruss
Ich habe mal im "Rothammel" nachgeschaut, und der verweist wieder auf
eine Veröffentlichung in der "CQ-DL" 4/1983. Diese Antenne ist zum
Aufstecken auf ein Handfunkgerät gedacht und hat einen Umfang von 15 cm,
also etwa 5 cm Durchmesser.
Magnetantennen sind üblicherweise klein gegen die Wellenlänge und damit
ziemlich schmalbandig, müssen also genau abgeglichen sein.
Na das sind endlich mal hilfreiche Links. Was das Design der Antenn
betrifft bin ich schon weiter aber das Anpassnetzwerk macht mir noch
etwas Kopfzerbrechen
gruss
Ich weiß nicht ob ich vielleicht auch einen kleinen Beitrag zur Hilfe
leisten kann.
Eine Leiterschleifenantenne kann man mit einem Parallelschwingkreis
vergleichen. Die Spule wird durch die Leiterschleife gebildet. Zur
Abstimmung der Antenne muß ein Parallelkondensator gefunden werden, der
zusammen mit der Leiterschleife (->Spule) die gewünschte
Resonanzfrequenz bildet (z.B. 433,92MHz).
Gewöhnlich ist der Verlustwiderstand eines derartigen
"Parallelschwingkreises" in der Größenordnung von mehreren kOhm. Die
Ausgangsimpedanz des Sendebausteins ist kleiner (beim PCF7900 handelt es
sich, glaub ich, um ein Openkollektor Design, was prinzipiell einer
relativ hohen Ausgangsimpedanz entspricht die, vermutlich, in abhängig
von der gewählten Ausgangsleistung in der Größenordnung von 200Ohm bis
ca. 1kOhm liegen wird.) Das bedeutet um ein Maximum an Sendeleistung
durch die Leiterschleifenantenne (=Loopantenne) auskoppeln zu können muß
die Ausgangsimpedanz des Sendebausteins auf die Impedanz der Antenne im
Resonanzfall hochtransformiert werden. Diese Transformation kann man
durch eine "Widerstandstransformation" durchführen, welche mit 2 in
reihegeschalteten Kondensatoren erfolgen kann. Die Gesamtkapazität der
in Reihe geschalteten Kondensatoren muß dem Wert entsprechen, der für
eine Resonanz bei z.B. 433,92MHz benötigt wird (fr=1/(2*pi*sqrt(L*C))
C=C1*C2/(C1+C2).
C2/C=Ausgangswiderstand PCF7900/Verlustwiderstand des
"Parallelschwingkreises"
Der Ausgang des Sendebausteins wird dann parallel an C2 angeschlossen.
Damit sollte dann die Widerstandstransformation erfolgt sein. Zu
beachten ist jedoch, daß dabei auch die parasitären Kondensatoren auf
dem Board wie auch vom IC mit in C2 einfließen. Des weitern ist zu
beachten, daß, so weit ich weiß, der PCF ein "Antennentuning" besitzt,
wonach der Baustein intern an seinem Ausgang in gewissen Grenzen C2
selbst einstellen kann (etliche pF). Das bedeutet, das externe Bauteil
C2 muß entsprechend kleiner gewählt werden.
Ich hoffe ich konnte etwas weiterhelfen.
Viel Erfolg
Ich habe auch so ein Projekt leider kamm Ich hier zum Themenstart zu
spät.
Es gibt auch ein Einschlägigess gebarauchtes Buch Namens "Karl
Rothammel"
Ich habe mir eines aus dem Jahr 1969 aus dem Netz bestellt echt Super.
Dort steht beschrieben über die Antennenverkürzung (die Geschwindigkeit
der Welle nimmt im Leitermaterial ab) auf einem z.B. FR4 Material mit
einem Epsilon-r von 4,6 das ist total Wichtig sonst bekommst Du nie eine
gut funktionierende Antenne zusammen.
Wichtige Fakten sind die Leiterbahnbreite (w), der Abstand zur
Massefläche Sie stellt das gegengewicht der Antenne dar die Ankopplung
an das Raumfeld beträgt 120*Pi das sind ca.~377Ohm, Das Epsilon-r des
Leiterplattenmaterials z.B FR4 mit 4,6
Nach meiner Erfahrung hat die
Im inneren der Platine ist Z0=50Ohm mit dem unten genannten APPCAD
kannst Du Dir den Balun mit der Anpassung (Bauteilausrechner) gleich
selber mal ausrechnen lassen.
Ein gutes freies Rechenwerkzeug bietet Dir Agilent APPCAD das finde Ich
nicht schlecht dort kannst Du die Microstripleitungen selbst berrechnen
aber Achtung auf mm umschalten.
weakbit
