2.4 G-os nagyfrekvenciás NYÁK-antenna kialakítása

1. A NYÁK hullámhosszának és az égbolt hullámhosszának kapcsolata:

1) A fénysebesség és a közeg kapcsolata:

c = 1 / √ (εμ)

közöttük:

A fénysebesség c = 2.99792458 × 10 ^ 8 m / s
Vákuumdielektromos állandó ε = 8.854187817 * 10 ^ (- 12) A * s / (V * m)
Vákuumáteresztő képesség μ = 4π * 10 ^ (- 7) N / A ^ 2

2) A fénysebesség és a hullámhossz kapcsolata:

λ = c/f

3) A dielektromos állandó és a hullámhossz kapcsolata:

λ = 1 / (f * √ (εμ))

4) A NYÁK-közeg relatív permittivitásának ε'-ja, a PCB-ben lévő λ'hullámhossz és a levegőben λ-hullámhossz közötti összefüggés:

λ '= λ / √ (ε')

A 2.4 G hullámhossza 12.5 cm, az 1/4 hullámhossz pedig 3.125 cm

Az általánosan használt FR-4 anyag relatív dielektromos állandója 4.6, a tényleges dielektromos állandó 3.279 (az APPCAD által kiszámítva), az 1/4 hullámhossz pedig 1.726 cm

2. Fordított F antenna kialakítása

Az L2-nek 1/4 hullámhosszúnak kell lennie. Ezen érték alapján kiszámítható az alkalmazott PCB-anyag tényleges relatív permittivitása 3.63. Ezt a relatív permittivitást az FR-1 anyagú PCB-ből kell elvégezni, az permittivitás 5.2, a relatív permittivitás állandó 3.656

3. Az antenna teljesítményének becslése:

Lásd az AN058 TI dokumentumot

Tükröződés: Γ = (Za-Zo) / (Za + Zo)

Feszültség állóhullám arány: VSWR = (1 + | Γ |) / (1- | Γ |)

Visszatérési veszteség: S11db = 20log (Γ)

Akkor jó, ha a VSWR értéke 1.5 (RL = 14dB), és akkor kell újratervezni, ha a VSWR értéke meghaladja a 2.0 értéket (RL = 9.5 dB).

4. A feszültség állóhullám-arányának mérési módszere:

Az antennarendszerben, függetlenül attól, hogy az antenna és a berendezés jól van-e csatlakoztatva, vagy sem, gyakran megmérjük az állóhullám aránynak nevezett paramétert. Ha az állóhullám arány 1, ez azt jelenti, hogy az antennarendszer jól illeszkedik és nincs visszaverődése. Minél nagyobb a szám, annál nagyobb a szám. Ez azt jelenti, hogy minél rosszabb az egyezési feltétel, annál nagyobb a visszavert hullám a rendszerben. Akkor hogyan lehet mérni az antenna állóhullám-arányát? Itt egy viszonylag egyszerű módszert ismertetek meg.

Az állóhullám arányának méréséhez szkennerre van szükség. A csatlakozási módot a 2-1. Ábra mutatja. Először zárja rövidre az adagoló kapcsait (az antennarendszer vége közelében). Ekkor a szkenner által kibocsátott jel teljes visszaverődést képez az adagoló terminálján. Figyelje meg a teljes visszaverődés hullámalakját a 2-2. Ábra szerint. A görbe maximális amplitúdója a, majd csatlakoztassa az antennát az adagoló csatlakozójához. Ekkor a szkenneren megfigyelhető maximális amplitúdó a működési frekvenciatartományban b, amint azt a 2-3. Ábra mutatja. Először keresse meg a P = b / a reflexiós együtthatót, majd az S = 1 + P / 1-P képlettel keresse meg az állóhullám-arányt, ahol S az állóhullám-arányt jelenti.