Wie erstelle ich eine impedanzangepasste Schaltung für eine Fabbed-Antenne?

Okay, ich habe eine Antenne für ein System entwickelt und muss eine Impedanzanpassungsschaltung erstellen. Die Theorie des konjugierten Abgleichs ist einfach, aber die tatsächliche Implementierung ist etwas, das ich nirgendwo erklärt finden kann. Benutze ich zum Beispiel den Netzwerkanalysator, um zuerst die reale und imaginäre Impedanz bei einer gewünschten Frequenz mit dem Smith-Diagramm zu finden, und DANN kann ich S11-Messungen durchführen?

Ich habe Zugriff auf einen Netzwerkanalysator und einen Spektrumanalysator. Bitte führen Sie mich Schritt für Schritt durch die Erstellung einer Impedanzanpassungsschaltung.

Was ist deine Frequenz?

Antworten (1)

Der erste Schritt besteht, wie Sie vermuten, darin, die komplexe Impedanz R+jX bei der interessierenden Frequenz zu messen. Ich vermute, es ist ein realer Wert, der materiell weniger als 50 Ohm beträgt, und ein imaginärer Wert, der fast alles sein kann (negativ oder positiv).

Überprüfen Sie als Nächstes, ob Ihre Quelle tatsächlich 50 Ohm hat, falls erforderlich.

Sie haben an dieser Stelle einige Möglichkeiten, aber ich werde Ihnen sagen, was ich getan habe.

Berechnen Sie einen Wert der Parallelkapazität, der Sie von 50 Ohm (real) bis zum Realteil der Impedanz der Antenne bringt.

1 1 50 + J w C = R

Diese parallele Kapazität ändert die Quellenimpedanz auf R-jX2. In dem sehr unwahrscheinlichen Fall, dass X1 = X2 ist, sind Sie auf wundersame Weise fertig. Wenn es jedoch einen Unterschied gibt, subtrahieren Sie einfach X2 von X1. Wenn dies eine positive Zahl ist, fügen Sie einen Reihenkondensator hinzu, um die Reaktanz aufzuheben, und wenn es eine negative Zahl ist, fügen Sie eine Reiheninduktivität hinzu, um die Reaktanz aufzuheben.

Danke schön! Also, jetzt der nächste Schritt. Ich nehme an, das würde uns genaue S-Parameter-Messungen für die Antenne selbst geben. Aber die Last, an der die Antenne letztendlich angeschlossen wird, ist keine 50-Ohm-Last wie der Netzwerkanalysator. Ich frage mich also, ob die Anpassungsschaltung nur dazu dient, genaue Antennenmessungen bei den interessierenden Frequenzen sicherzustellen?
Ahhh, ausgezeichneter Punkt - wenn die an der Antenne angebrachte Last nicht 50 Ohm beträgt, verwenden Sie in den obigen Berechnungen diese komplexe Impedanz anstelle von 50 + j0. Sie möchten auf jeden Fall an die spezifische Last anpassen, nicht an beliebige 50 (von denen ich angenommen hatte, dass sie die Last waren)!
Habe es! Und jetzt nur zur Bestätigung, damit ich ein grundlegendes Verständnis habe, dass die S-Parameter-Ergebnisse des Spektrumanalysators ohne eine passende Schaltung falsch sind. Nachdem ich eine passende Schaltung für die interessierende Frequenz erstellt habe, kann ich DANN genaue S-Parameterwerte nehmen?
Ja, S-Parameter sind nur für die spezifische charakteristische Impedanz „korrekt“, unter der sie getestet werden. Wenn Sie also einen 50-Ohm-Netzwerkanalysator haben, erhalten Sie nur 50-Ohm-S-Parameter. Wenn Sie die Antenne an eine 30-Ohm-Last angepasst haben, sind die 50-Ohm-S-Parameter falsch.