如果不可避免要靠近金属物体,该使用哪个天线?


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在我的应用程序中,该设备将被放置在距离光盘不到一厘米的金属光盘上!

现在,我使用仅带芯片天线的nRF24L01 +分支板对设备进行了原型设计,并且可以在几米外与设备进行通信(显然是从有视线的接收器到PCB,而不是从光盘下面)。但是,如果要增强设计并增强无线链路的可靠性,应该使用哪种天线?

我应该切换到较低的射频频段吗?

根据我在互联网上所读到的内容,在其下方具有接地层的贴片天线可能是一个很好的天线,因为无论如何,由于我们的设计涉及到天线在其下方的接地层,因此将降低整个PCB下方金属盘的影响。与直接蚀刻在PCB上的IFA天线相比,这似乎占用了大量空间。

但是,对于所有这些RF理论来说还是很新的,我基本上没有任何头绪。有任何想法吗?

Answers:


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cksa361,您的悬赏让我感到困惑,因为除了您留下的评论外,我不确定您还需要回答什么,所以我会回答。

当您在不同的芯片天线之间进行选择时,除非开发出新的工艺,否则通常不会找到在任何方面都比另一天线明显更好的天线。在大多数情况下,您将不得不选择最适合您的应用程序的一个,对您而言,这似乎要好得多。

辐射强度

较大的云母具有更好的辐射特性(对于相同的功率输入,输出的功率更多)。这意味着对于两个辐射相同功率的发射器,该天线将获得更大的范围。这也意味着云母天线将更好地从远处接收信号。

尺寸

Taoglas较小。这是不言而喻的,如果空间是一个问题,或者如果云母的奇数尺寸导致问题,则道格拉斯获胜。

调音

您将需要调整云母的匹配电路。对于道格拉斯来说,他们似乎有一个固定的匹配电路。在有关测量输出阻抗的问题中解决了这个问题。如果您没有正确的设备,这将是一个挑战。天线失灵会严重伤害您的射程,如果无法调谐,您可能会发现Taoglas会更易于使用。

编辑:我误读了数据表,它们都有参考设计。如果您要改变参考设计的布局(即您没有空间进行确切的布局),则您需要重新调整电路,如段落中的罢工链接所示:虽然。

我希望这有帮助。


Kortuk,我有一个类似的问题,您似乎是驻地RF专家。:-)我在一个小板的边缘有一个IFA,并且该板安装在带有玻璃顶部的金属“碗”中。(想象一下由金属制成的表壳)-金属表壳未接地。我知道金属外壳会严重阻碍天线的功能,但是最好选择类似云母天线或更传统的IFA之类的东西,因为它需要下面没有接地层?板子紧紧地贴在箱子上(缝隙毫米),天线在一个角上。
akohlsmith

这是一个混乱的情况。如果天线正好在您的碗旁边,那么您可能会说不出一些东西。我想芯片天线会做得更好,但您实际上可能只需要测试。还要注意,这会增加您的调整速度,将电路板放置在适当位置时需要重新调整。您是否拥有VNA?
Kortuk

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如何应对IFA

因此,如果将大的接地平面放置在天线下方,则会创建天线的图像,并且与接地平面的距离相等,但在另一侧,就像接地平面不存在一样。唯一重要的部分是任何解决方案都存在于地平面上方,而其下方为0。

不要陷入解决方案中,请尝试将接地平板放置在IFA辐射器下方一半波长处。这将导致辐射增加一倍。您可以对此进行测试,四处移动,以不同的距离测量RSSI,然后选择最喜欢的RSSI。

我希望这很清楚,让我知道是否可以做得更多。

您的解决方案

从一般的角度来看,您将对2.4GHz左右的频率感到满意,它已经发展了很多,从而降低了成本。IFA天线似乎为您提供了一个不错的外形尺寸,它实际上是一种贴片天线,如果接地件引起问题,请查看其他贴片。由于低成本和低外形尺寸,通常使用它们。

其他选择

如果您需要从磁盘辐射(即穿过磁盘的方向),则贴片天线是一种非常简单的方法。也有设计成具有接地层的芯片天线。这些都将很好地辐射。

如果需要在磁盘的侧面辐射,那么半波长偶极子就不会出错。特别是使用接地盘作为导体的四分之一波长单极子。这可能是非常有效的配置。


我认为距离是可控的,如果不能控制,请测试一下我所说的内容,如果不可行,请考虑其他解决方案。
Kortuk

不幸的是,光盘的距离并非不可控制。该设备仅放置在其顶部。这些光盘有时还带有未知厚度(<1厘米)的橡胶涂层。
cksa361 2010年

我会建议一个基本的补丁或单极子。
Kortuk

Antenova Mica – antenova.com/?id=408Taoglas- > taoglas.com/images/product_images/original_images/…。我应该选哪一个?两者都允许芯片天线下方的接地层良好。
cksa361 2010年

较大的antenova.com/?id=408具有更好的辐射特性(对于相同的功率输入,输出功率更大),taoglas.com / images / product_images / original_images /…较小。您将需要调整云母的匹配电路。对于道格拉斯来说,他们似乎有一个固定的匹配电路。您需要一个VNA来设计匹配电路,因此,如果没有VNA,则云母天线可能会导致不良结果。
Kortuk
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