안테나 및지면

ANT-433-HETH 안테나에 대한이 데이터 시트를보고 있습니다. "제안 된 보드 레이아웃"이라는 상자에 "최소지면과의 거리"가 0.5 인치 인 치수가 표시됩니다.

나는 항상 당신이 기본적으로 안테나 피드 포인트가 접지면 바로 위에 있거나 구멍을 뚫기 위해 있어야한다고 생각했습니다 ... 잘못 잘못되어 있습니까?

안테나 피드 포인트를 접지면에서 (적어도) 어느 정도 분리하는 것이 일반적입니까?

접지면까지의 최소 거리에 대한 아이디어는 또한 "적절한"거리가 무엇인지에 대한 의문을 제기합니다. 접지면이 충분히 멀다면 요점이 무엇입니까?

안테나를위한 많은 다양한 디자인이 있으며, 일부 디자인은 매우 이례적입니다. 안테나는 일반적으로 접지면을 사용하지만 엄격한 요구 사항은 아닙니다. 루프 안테나와 쌍극자는 접지면이 필요하지 않은 두 가지 예입니다.

안테나의 기본 요구 사항은 다음과 같습니다.

1. 가능한 가장 많은 전력을 안테나에 넣을 수 있도록 회로를 구동하는 회로 (및 거의 항상 작동 주파수에서 공진)에 잘 맞아야합니다.

2. 그 결과 전계가 그 에너지를 공간으로 방출하도록 길이를 따라 전류가 흐르게한다. (수신 안테나는이 과정의 반대입니다.)

항목 (2)는 왜 작은 탱크 회로를 보드에 붙이고 효율적으로 방출 할 수 없는지 설명합니다.

항목 (1)은 일반적으로 안테나를 공진 시키거나 튜닝하도록 설계된 곳 어디에서나 "튜닝"주제에 해당합니다. 다이폴 안테나는 효과적으로 피드 포인트를 삽입 할 수 있도록 중간에서 끊어진 공진 길이의 와이어입니다. "접지 평면"안테나는 쌍극자의 절반을 제거하고 그 대신 접지 평면을 대체합니다. 방사 소자의 인덕턴스는 소자와 접지면 사이의 커패시턴스와 연동하여 안테나에 적절한 튜닝을 제공하는 공진 회로를 형성합니다. 이런 식으로 사용하면 접지면을 "카운터 포이즈"라고 할 수 있습니다.

헬리컬 안테나는 라디에이터를 약간 감아 인덕턴스를 높이고 길이를 줄입니다. 앞에서 언급했듯이 안테나를 줄이면 성능에 영향을줍니다.

지금까지 접지면 위에 코일 형 라디에이터가 붙어 있습니다. 그러나 보드와 평행 한 표면 실장 버전이 있습니다. 양쪽 끝이 연결되어 있으면 데이터 시트에서 알 수 없지만 한쪽 끝이 여전히 열려 있다고 추측해야합니다. 단지 고정하기 위해 납땜되어 있습니다. 이 배열을 접지면에 너무 가까이두면 회로에 커패시턴스가 추가되고 더 낮은 주파수로 조정됩니다. 일부 에너지는 또한지면에 결합되어 손실되거나 적어도 의도 된 방사 패턴을 화나게 할 것이다.

"항상 기본적으로 안테나 피드 포인트가 접지면 바로 위에 있거나 관통 구멍에 내장되어 있어야한다고 생각했습니다."

이것은 일부 안테나에만 해당됩니다.

가장 일반적으로 : 안테나를 전기 전도성 물질, 특히 금속 표면에서 가능한 멀리 떨어 뜨려 놓으십시오.

예외 : 각 안테나에는 특정 필드 구성 (E 필드 및 H 필드)이 있습니다. 금속 표면은 전자장과 직각을 이루는 한 괜찮습니다. 전도성 표면의 문제점은 E- 필드를 단락시키는 것입니다 (0으로 강제). E- 필드가 표면에 직각으로 닿는 한, 표면은 E- 필드에 대해 등전위이며, 필드 구성은 그대로 유지됩니다.

안테나에 대칭적인 속성이있을 때마다 예외가 가장 일반적으로 발생합니다. 예를 들어 완전한 쌍극에는 두 개의 축이 있으며 중간에 피드 포인트가 있습니다. 2 극에 수직 인 평면에서, 피드 포인트에서 바로 E- 필드는 평면에 수직이됩니다. 따라서 쌍극의 한 축을 "단지 평면"으로 대체 할 수 있습니다. 피드 포인트는 현재 단극이 접지 평면에 닿는 위치입니다. 이것은 일반적으로 사용되는 다른 안테나에서도 마찬가지입니다.

반면에, 전자장을 일부 구성으로 강제하기 위해 안테나 설계의 일부로이 효과를 사용할 수 있습니다. 이것은 예를 들어 일부 지향성 안테나에서 수행됩니다.

근거리 대 원거리 : 안테나 필드는 근거리와 원거리 로 분류 할 수 있습니다. 근거리 장에서의 교란은 일반적으로 의도 된 안테나 성능과 관련하여 치명적이며, 원거리 장에서의 교란은 교란 방향의 성능에만 영향을 미칩니다. 근거리 장이 끝나고 원거리 장이 시작되는 곳은 분명하지 않습니다. 일부 안테나는 다른 안테나보다 더 민감합니다. 경험적으로 볼 때, 3-5 람다가 떨어져있는 모든 것은 확실히 멀리 있습니다. 더 가까운 것은 안테나 특성을 방해하거나 방해하지 않을 수 있으며 중심 주파수, 지향성, 일치 등을 수정합니다.

당신이 말하는 콘크리트 안테나 는 나선형입니다. 헬리컬 안테나에 대한이 논문은 두 가지 모델을 사용하여 헬리컬 안테나를 향상시킵니다.

1. 접힌 쌍극자 (원주 << 파장) : 대략 쌍극자처럼 행동
2. 축 방사 헬리컬 안테나 (둘레 ≈ 파장)

방사선 다이어그램에서 볼 때 고려할 안테나는 적어도 접지면에 수직으로 장착 된 경우 두 극단 사이에 있습니다. 이 경우 E 장은 접지면에 직각이됩니다. 피드 포인트는지면에서 오른쪽에 있어야하며 그라운드 평면은 피드 포인트 주변의 모든 방향으로 최적의 방향으로 몇 센티미터 연장되어야합니다.

안테나가 접지면에 평행하게 장착되면 E- 파일이 단락됩니다. 접지면은 근거리 구성을 크게 변경하므로 안테나 구성의 일부로 고려해야합니다. 실제로, 당신은 이제 완전히 다른 안테나를보고 있습니다. 이것이 연결된 논문의 이론이 더 이상 적용되지 않는 이유입니다. 나는 안테나가 접지면에 공정한 수준의 HF를 유도 할 것이라고 확신한다. 방사선 다이어그램에서 볼 수 있듯이, 새로운 안테나는 접지면 방향으로 실질적으로 방사선이 거의없는 방향성을 가지고 있습니다.

안테나와 접지면 사이의 거리를 최소화하는 것이 왜 유리한지 모르겠습니다. 접지면에 손실이있을 수 있지만 일치 또는 튜닝 또는 지향성 또는 모두 결합으로 인한 것일 수도 있습니다.

"금속 접지면에서 무선 주파수 식별 태그 안테나의 성능 향상" 논문의 10 페이지에서 인용 :

금속-안테나 분리 거리가 파장의 1/4보다 훨씬 작은 경우, 반사파의 위상 변화가 180도에 도달하고 180 도의 위상 변화로 인해 신호가 오는 신호와의 전체적인 파괴 간섭을 유발하므로 안테나 특성이 저하되기 시작합니다. 안테나에서 직접

안테나 모양이 같지는 않지만 (오른쪽?) 여전히 유용한 정보입니다.

"RFID 태그 안테나에 대한 금속 접지면의 영향" 도 잠재적으로 유용합니다 .

나는 RF 전문가도 아니지만 의견 상자가 너무 답답하여 내 경험을 답변으로 게시하고 싶습니다.

그리고 네, 정말 이상합니다! 안테나 피드 포인트로 작업 한 모든 안테나를 항상 접지면에두면 안테나에 대한 RF 추적이 특정 최대 거리와 두께를 충족합니다. 여기서는 PCB 인쇄 폴딩 / 언 폴딩 안테나에 연결됩니다. 안테나는 접지면이없는 가장자리입니다.

많은 문서가 주파수와 일치하도록 임피던스를 조정하는 방법을 제안하지만 인쇄 된 PCB를 RF로 유지하는 경험을 통해 추가 조정 구성 요소없이 발룬을 사용할 수 있으며 모든 것이 잘 작동합니다.

나는 네가 433mhz에 대해 이야기하고 있음을 알아 차렸다. 내 경험의 대부분은 2.4ghz입니다.

서브 기가 주파수에서 코일이 주파수를 보상하는 한 피드 포인트가 접지면 위에있을 필요는 없습니다. 이는 이러한 주파수에서 그다지 정확하지 않습니다.

TI에서이 문서 , 너무 이것 과 이 사람은 당신이 더 엔지니어링에 대처하는 방법을 이해하는 데 도움이 있습니다. 사용되는 공통 주파수와 RF 문제를 해결하는 방법을 나타냅니다.

RF의 세계는 매우 복잡하고 민감하기 때문에 명확한 답을 제시 할 수 없습니다. 그래도 이것이 당신의 답을 찾는 데 도움이되기를 바랍니다.

다이어그램을 보면 표면 실장 레이아웃을 보여줍니다. 패드는 코일 길이와 같은 거리입니다. 그리고 .5 인치 "접지면으로부터의 거리"는 .35 인치를 수용하기에 충분한 공간이라고 생각합니다. 직경 코일-아이디어는 전체 안테나가 구리 접지 층에 대해 평평하게 놓여있는 것을 피하는 것입니다-mm의 일부분-그들은 기생 용량 성 영향을 피하기 위해 노력하고 있습니다.