Wird diese PCB-Trace-GSM-Antenne von EMI beeinflusst?

Ich denke, ein vernünftigerer Weg wäre, einen externen Drei-Wege-Splitter und das alte Design zu verwenden, um Ihre drei GSM-Module an eine Antenne anzuschließen.

Sie scheinen nicht über das Wissen zu verfügen, HF-PCB-Designs durchzuführen (ich tue es nicht, ich tue es auch nicht), daher wäre es für Sie sicherer, ein externes Gerät zu verwenden, das "einfach funktioniert".

Dreifach-Splitter:

Das alte Design war möglicherweise fortschrittlicher, als Sie denken - richtig lange Koaxialkabel, die richtig verbunden sind, können einen HF-Splitter bilden. Siehe "Wilkinson-Leistungsteiler" auf der Wikipedia-Leistungsteiler-Seite. Für das uninformierte Auge würde dies so aussehen, als hätte jemand einfach ein paar Koaxialkabel parallel gezurrt und das Beste gehofft - während in Wirklichkeit die Längen und Verbindungen sorgfältig ausgewählt wurden, um einen richtigen Splitter herzustellen, der die drei Quellen voneinander isoliert.

Wilkinson-Teiler:

Sie können auch einen Wilkinson-Teiler auf Ihrer Leiterplatte herstellen, obwohl dies zu viel Platz beanspruchen kann.

Mikrostreifen-Wilkinson-Teiler:

Abgesehen von EMI-Problemen fällt es mir schwer zu glauben, dass dies überhaupt funktionieren wird. Gibt es ein Referenzdesign für etwas Ähnliches? Nach meiner Vermutung (ich bin überhaupt kein Antennenspezialist):

• Mehrere Treiber für eine Antenne
• Kein passendes Netzwerk (zumindest keines, das bei Bedarf verwendet werden könnte)
• Ihre Antennenleitung hat keine feste Referenz, aber es gibt Spuren auf der anderen Seite.
• Wenn dies eine zweischichtige Platine ist, glaube ich nicht, dass Ihre Spur eine Impedanz von 50 Ohm hat
• Die beiden Anschlüsse in der Mitte sehen aus wie Ethernet. Es ist also wahrscheinlich Metall, direkt über Ihrer Signalleitung.
• Wenn Sie zwei der SIM800 entfernen, haben Sie überall verrückte Stichleitungen, die nirgendwo abgeschlossen sind.

Auf die Gefahr hin, eine Produktempfehlung abzugeben, sollten Sie sich einen HF-Leistungsteiler/Kombinator-IC von jemandem wie Mini-Circuits ansehen. Splitter für Mini-Schaltkreise

Diese ermöglichen es Ihnen, die 3 Ausgänge auf der Leiterplatte zu kombinieren (und das zurückkehrende Signal aufzuteilen), ohne die Impedanzfehlanpassungen und andere unangenehme Probleme, die durch Ihr aktuelles Design verursacht werden.

A wurde bereits erwähnt, dies ist eine 'interessante' Art, die Signale zu kombinieren. Sicherlich ist es nicht gut, aber ich denke, Sie fragen sich wirklich, ob es schlimmer ist als Ihre alte verpfuschte Lösung, das Koax parallel zu schalten.

Mit dem Koaxialkabel haben Sie eine symmetrischere Schaltung (jeder HF-Pfad sieht ähnlich aus und hat die gleichen parasitären Verbindungen). Sie haben auch eine längere Übertragungsleitung, die einen Hauch von Isolation vom Verbindungspunkt bietet (vielleicht nur 0,1-0,2 dB, aber es geht in beide Richtungen, ist also nicht nichts). Ich halte dieses Design für minderwertig, kann es aber nicht quantifizieren. Sie werden beispielsweise mehr Sendeleistung direkt in die anderen beiden Module schieben (aber sie benötigen eine Isolierung für ihren eigenen Tx, also sollte dies in Ordnung sein).

Ich wäre versucht, dies eher als Stern auszulegen und mit Vorwiderständen zu experimentieren, um die Anpassung zu verbessern (Sie haben hier gewisse Verluste, aber auch eine bessere Anpassung, also wird es insgesamt wahrscheinlich besser sein). Eine falsche Abstimmung des Antennentopfs auf den Modulen kann die Abstimmung von Filtern usw. beeinflussen. Etwa 25$\Omega$sollte stimmen denke ich.

Dies ist eindeutig die billige und hässliche Option, ein richtiger Low-Loss-Splitter wäre schöner.

Dies ist ein schrecklicher Fehler (ob in Koaxialkabel oder auf der Leiterplatte implementiert).

Erstens erzeugen die direkten Verbindungen schreckliche Impedanzfehlanpassungen, die die Signalintegrität verringern. Einige Hochleistungs-HF-Sender können sogar durch Signalreflexionen beschädigt werden.

Zweitens wird immer dann, wenn irgendein Modul sendet, ein Unterstationsbruchteil der Sendeleistung in die anderen Module zurückgekoppelt. Dadurch können die Module für eingehende Signale blind oder im Extremfall sogar beschädigt werden.

Ein richtig impedanzangepasster Splitter ist eine bessere Lösung, aber Reflexionen vom Splitter und der Antenne können immer noch Probleme verursachen, da Impedanzanpassungen selten genau sind.

Zunächst einmal: Alle Combiner aus den anderen Antworten können nur auf einem einzigen Band arbeiten. Sie können nicht denselben Combiner für GSM900 wie für GSM1900 verwenden. Das ist physikalisch unmöglich.

Die Tatsache, dass GSM-Geräte überhaupt dieselbe Antenne zum Senden und Empfangen verwenden können, liegt daran, dass Up- und Downlink bei GSM auf unterschiedlichen Frequenzen liegen, sodass Sie ein frequenzselektives Gerät, Diplexer genannt, verwenden können, um TX zu vermeiden Signal in den Empfänger geht (und ihn zerstört).

Nun, ein Diplexer funktioniert so, dass Sie im Grunde genommen mindestens einen Filter im RX-Zweig haben, der die Uplink-Frequenzen blockiert und nur den Downlink durchlässt. Zusammen mit dem gleichen Prinzip und einem Splitter wird der TX-Zweig mit der Antenne verbunden. Da es sich um eine sehr kosten-, platz- und energieeffiziente Mikrowellentechnik handelt, sind die beiden Filter und der Splitter quasi in einem Gerät vereint.

Das Problem dabei ist, dass es sehr schwierig ist, eine perfekte Impedanzanpassung auf RX und TX gleichzeitig über alle Frequenzbänder zu erreichen, auf denen GSM existiert (800,900,1800,1900, ...).

Da erfolgreiches Empfangen wichtiger ist als Senden mit perfektem Wirkungsgrad, wird typischerweise eine Fehlanpassung der Impedanz des TX-Zweigs im Vergleich zur nominellen Antennenimpedanz akzeptiert. Im Fall eines einzelnen Senders pro Antenne ist das in Ordnung.

Dies bedeutet, dass im Fall einer einzelnen Antenne ein beträchtlicher Teil der TX-Energie in den TX-Verstärker zurückreflektiert wird.

Stellen Sie sich nun vor, Sie haben zwei TXing-Sender A und B, die mit einem Splitter verbunden sind. Nicht nur wird ein Teil der Energie von Sender A am Diplexer in A zurückreflektiert, der Rest, der tatsächlich in den Splitter geht, wird zwangsläufig zumindest teilweise vom Diplexer von B gesehen, wo er teilweise zurückreflektiert wird, und übrigens Alle Richtkoppler funktionieren, stören das Signal von A am Antennenanschluss destruktiv.

Sie müssten also drei Diplexer bauen, einen für jedes GSM-Modul, ein Impedanzanpassungsnetzwerk für die TXs bauen, einen Dreiwege-Splitter (oder, wenn Sie schon dabei sind und das RX-Signal sowieso herausgegriffen haben, fügen Sie einen LNA hinzu) für RX, und dann hätten Sie ein wirklich besseres System.

Wie wollen Sie es verwenden? Möchten Sie drei SIM800-Module gleichzeitig mit einer Antenne verwenden? Das wird nicht funktionieren. Zunächst einmal aufgrund der Impedanzaufteilung. Zweitens beeinflussen sich die Modulausgänge gegenseitig, wodurch die Kommunikation unterbrochen wird. Fügen Sie einfach zwei zusätzliche Anschlüsse für die Antennen hinzu. Denken Sie daran, dass die Antennenspur so kurz wie möglich sein sollte.

Sie wissen, dass Sie bei einer Antenne auf einer Leiterplatte Ihr Gerät zertifizieren müssen?

Ein Tipp: Fügen Sie eine Via-Abschirmung um die Antennenspur hinzu. Google -> über Abschirmung.