Stellen Sie eine 868-MHz-PCB-Monopolantenne so ein, dass sie bei 915 MHz besser funktioniert

Ich entwerfe eine PCB-Monopolantenne, die mit einem Transceiver (C110L) funktioniert, der mit 915 MHz arbeitet. Der Hersteller hat ein Referenzdesign bereitgestellt , das Referenzdesign scheint jedoch für 868 MHz ausgelegt worden zu sein. Es heißt auch, dass dieses Design auch für 915 MHz funktionieren sollte (aufgrund der großen Bandbreite des Antennendesigns), ich möchte diese Antenne jedoch weiter optimieren, damit sie bei 915 MHz besser funktioniert.

Ich habe eine Leiterplatte herstellen lassen, die eine exakte Kopie des Referenzdesigns erstellt hat, und habe fast die gleichen Ergebnisse wie im Referenzdesign gezeigt. Während meiner Tests zur Bandbreitenmessung bewegte sich die Mittenfrequenz um 870 MHz. Ich würde jedoch gerne sehen, ob ich das Design so anpassen kann, dass diese Mittenfrequenz näher an 915 MHz liegt.

Bandbreitentest

Theoretisch scheint es, dass ich die Gesamtlänge der PCB-Antennenspur etwas kürzen sollte.

Antennendesign und Abmessungen

Wenn ich die Abmessungen dieser Antenne (dh die Gesamtlänge) anpassen möchte, wie gehe ich am besten vor, um sicherzustellen, dass ich nichts anderes durcheinander bringe? Nach meinen Berechnungen sollte ich die Gesamtlänge der PCB-Antennenspur um etwa 5% verkürzen (870/915 = 0,95). Ich könnte dies jedoch auf mehrere Arten tun:

  1. Reduzieren Sie nur die Länge von L4, sodass die Gesamtlänge der gesamten Leiterbahn 5 % kleiner ist.

  2. Reduzieren Sie alle Längen aller Segmente der Spur um 5 % (einschließlich L4, L3, L2, L1).

Ich glaube nicht, dass ich W ändern muss, da eine Änderung die Impedanz ändern könnte.

Ist mein Verständnis richtig? Kann ich einfach einige der Abmessungen dieses Referenzdesigns ändern, um die Mittenfrequenz näher an 915 MHz zu bringen? Was ist der beste Weg, dies zu tun?

Antworten (2)

Sie sollten idealerweise alles um 870/915 skalieren (auch einschließlich der Dielektrikumsdicke ...)

Aber da Sie bereits einen gebaut haben und einen Netzwerkanalysator haben, trimmen Sie einfach L4, bis es dort resoniert, wo Sie es möchten.

Machen Sie mit einem scharfen Messer einen Schnitt über das Ende der Schiene, um sie jeweils um etwa 1 mm zu kürzen. Verzinnen Sie den Rest und erhitzen Sie ihn mit einem Lötkolben, nach ein paar Sekunden hebt er sich leicht ab. Gehen Sie langsam vor, versuchen Sie nicht, alles auf einmal zu erledigen. Wenn Sie zu weit gegangen sind, können Sie es mit etwas selbstklebendem Kupferband oder einem Reststück wieder verlängern.
Messen Sie L4, wenn es schwingt, und machen Sie das zu Ihrem neuen Design.

Natürlich ändern Sie die Form der Antenne auf diese Weise, sodass ihre Impedanz bei Resonanz unterschiedlich ist, aber die Auswirkungen auf den endgültigen Reflexionskoeffizienten sind gering.

Auch die Umgebung der Antenne hat einen großen Einfluss auf die Abstimmung. Stimmen Sie es mit dem endgültigen Kunststoffgehäuse ab, das über der Antenne geschlossen ist. Verwenden Sie die endgültige Grundplattengröße und die endgültige Größe der blanken Leiterplatte, nicht nur die Größen aus dem Referenzantennendesign. Die Lötmaske ändert auch die Resonanzfrequenz geringfügig.

Ein letzter Gedanke - wenn Sie zusätzlichen Platz haben, spreizen Sie die Antenne am besten in vertikaler Richtung und stimmen Sie sie dann neu ab. Je näher es einem einfachen fetten 1/4-Wellen-Monopol kommt, desto besser ist seine Effizienz – weniger PCB-Verlust – und desto größer ist seine Bandbreite, also mehr Raum für Umwelteinflüsse.

Ich würde die Leitersymmetrie nicht ändern, aber das FR4-Dielektrikum auf der 1,6-mm-Basis hinzufügen. Testen Sie mit einer Mylar-Folie.

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