433MHz antenn - impedansproblem
Postat: 7 mars 2018, 09:51:46
Hej.
Jag har lite teoretiska funderingar kring en ganska icke-funktionell antenn för 433MHz.
Sändaren är enligt databladet idealisk för 50 ohms antenn men antennen har troligtvis en impedans på cirka 120-130 ohm.
Mellan sändare och en 50-ohms antenn rekommenderas ett filter som på bilden När jag testade kopplingen ovan (med något andra komponentvärden) fick jag en helt värdelös uteffekt när antennen var en loop till jord. När jag öppnade upp antennen fick jag mer uteffekt, men fortfarande inte bra. Att den inte "funkade" som loop - är det en ren impedansanpassningsfråga?
1) finns det något sätt att impedansanpassa mellan 50-ohms utgång och 120-ohms antenn för att inte få så mycket reflektioner?
2) i så fall, kan det göras genom att modifiera komponenterna i filtret ovan
3) Vad händer med antennens impedans om man (a) kortsluter bortre änden till jord, (b) helt öppen ände (c) terminerar med ett motstånd som är samma resistans som antennens impedans? (dvs 120Ω i det här fallet)?
4) Kan man simulera sånt här med reflektioner och liknande och få något slags trovärdigt resultat? Rekommenderad mjukvara?
5) Jag har gjort en simulering i LTspice - där har jag helt enkelt ersatt antennen med ett 120Ω motstånd till jord. Är det en vettig modell för en antenn eller blir det tokfel? jag satte även 50 ohm serieresistans på signalkällan (AC svep) för att skapa en trovärdig modell för sändarkretsen. Men jag vet inte om det heller stämmer. Antagligen är utgången mer lågohmig än så?
Jag kan höja uteffekten på sändaren så den funkar även med denna dåliga antenn. Men jag vill ju av naturliga skäl inte ha högre uteffekt än nödvändigt. Det Europeiska EMC-kravet säger också att de harmoniska frekvenserna f*2 och F*3 m.fl. måste ligga 20dB(µV/m) lägre än grundfrekvensen, därför vill jag optimera utgången så gott jag kan.
Utsignalen är också väldigt känslig för om man kommer i närheten (<5mm) av antennen med fingrarna t.ex. men det kanske aldrig går att göra något åt? Antennen ska väl ha helt fritt runtomkring förutom jordplanet nedanför om det ska bli idealiska förhållanden. Men att amplituden dyker 30dB bara för att man pillar på kretskortet tycker jag är extremt. Här tänker jag att det borde vara tvärt om så att det skulle vara en fördel med en riktigt uselt anpassad antenn, för då skulle det i alla fall inte bli sämre om man är där och pillar. (sändaren kommer att bäras av personer och antennen kommer att kunna hamna mycket nära kroppen... jämför med t.ex. bluetooth-öronsnäcka eller liknande).
Jag har lite teoretiska funderingar kring en ganska icke-funktionell antenn för 433MHz.
Sändaren är enligt databladet idealisk för 50 ohms antenn men antennen har troligtvis en impedans på cirka 120-130 ohm.
Mellan sändare och en 50-ohms antenn rekommenderas ett filter som på bilden När jag testade kopplingen ovan (med något andra komponentvärden) fick jag en helt värdelös uteffekt när antennen var en loop till jord. När jag öppnade upp antennen fick jag mer uteffekt, men fortfarande inte bra. Att den inte "funkade" som loop - är det en ren impedansanpassningsfråga?
1) finns det något sätt att impedansanpassa mellan 50-ohms utgång och 120-ohms antenn för att inte få så mycket reflektioner?
2) i så fall, kan det göras genom att modifiera komponenterna i filtret ovan
3) Vad händer med antennens impedans om man (a) kortsluter bortre änden till jord, (b) helt öppen ände (c) terminerar med ett motstånd som är samma resistans som antennens impedans? (dvs 120Ω i det här fallet)?
4) Kan man simulera sånt här med reflektioner och liknande och få något slags trovärdigt resultat? Rekommenderad mjukvara?
5) Jag har gjort en simulering i LTspice - där har jag helt enkelt ersatt antennen med ett 120Ω motstånd till jord. Är det en vettig modell för en antenn eller blir det tokfel? jag satte även 50 ohm serieresistans på signalkällan (AC svep) för att skapa en trovärdig modell för sändarkretsen. Men jag vet inte om det heller stämmer. Antagligen är utgången mer lågohmig än så?
Jag kan höja uteffekten på sändaren så den funkar även med denna dåliga antenn. Men jag vill ju av naturliga skäl inte ha högre uteffekt än nödvändigt. Det Europeiska EMC-kravet säger också att de harmoniska frekvenserna f*2 och F*3 m.fl. måste ligga 20dB(µV/m) lägre än grundfrekvensen, därför vill jag optimera utgången så gott jag kan.
Utsignalen är också väldigt känslig för om man kommer i närheten (<5mm) av antennen med fingrarna t.ex. men det kanske aldrig går att göra något åt? Antennen ska väl ha helt fritt runtomkring förutom jordplanet nedanför om det ska bli idealiska förhållanden. Men att amplituden dyker 30dB bara för att man pillar på kretskortet tycker jag är extremt. Här tänker jag att det borde vara tvärt om så att det skulle vara en fördel med en riktigt uselt anpassad antenn, för då skulle det i alla fall inte bli sämre om man är där och pillar. (sändaren kommer att bäras av personer och antennen kommer att kunna hamna mycket nära kroppen... jämför med t.ex. bluetooth-öronsnäcka eller liknande).