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?
Und zur Simulation eignet sich sehr schön der Ansoft Designer. Von diesem Programm gibt es auch eine kostenlose Studentenversion.
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.
Mach doch "einfach" dein Amateurfunkzeugnis. Dann weißt du wie eine Antenne gemacht sein muss, und du kannst sogar legal deinen Sender bauen.
Nun das mit dem Schein kommt im mOment nicht in Frage...Zeit ist knapp bei dem Projekt.
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.
Sowas dürfte einfacher sein: http://www.google.de/search?hl=de&sa=X&oi=spell&resnum=0&ct=result&cd=1&q=Multilayer+%2Bceramic+%2Bantenna+%2B433MHz&spell=1 Allerdings nicht fürn Geiz ist geil-Preis zu bekommen. Ca. 100 Links führen zu RS-Components. Arno
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
Angehängte Dateien:
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Ringantenne70cm_CQDL4_83.png
190 KB
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.
Vllt helfen diese AppNotes etwas weiter "Small Loop Antennas" http://www.nordicsemi.no/files/Product/applications/applicationnotesallnRFn.pdf "Matching Small Loop Antennas" http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00831b.pdf http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/loopant-calc.html http://focus.ti.com/lit/an/swra046a/swra046a.pdf http://focus.ti.com/lit/an/swra088/swra088.pdf http://www.freescale.com/files/rf_if/doc/app_note/AN2731.pdf
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
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