Antenne weiter optimieren?

[N. K. (bennjo)]

Hallo allerseits,

anbei ein Bild vom VNWA.

Das ganze ist eine Patch-Antenne für 868MHz an 50 Ohm.

Blau = S11 5dB/Div
Rot = |Z| in 50 Ohm/Div
Magenta = VSWR 1/Div

Marker 1 = 866MHz
Marker 2 = Minimum S11

Die Frage ist nun: Würdet ihr bei dem Stand weiter optimieren? Ich bin 
derzeit bei einer Mechanisch sehr einfachen Konstruktion ohne 
Anpassungsnetzwerk und will eigentlich keine weitere Komplexität 
reinbringen. Das ganze wird dann in größeren Mengen gefertigt.

Nebenbei noch eine Frage: Was haltet Ihr von Marker 2? Was könnte das 
sein? Kalibrierung ist es nicht.


Gruß,
Nikias

[Günter R. (guenter-dl7la)]

Bei Marker 2 hast du irgendeine Einstrahlung; mein VNWA zeigt das auch 
gelegentlich. Hänge den mal an eine richtige große Antenne und du 
staunst...

[Guest (Gast)]

Günter Richter schrieb:
> Bei Marker 2 hast du irgendeine Einstrahlung; mein VNWA zeigt das auch
> gelegentlich. Hänge den mal an eine richtige große Antenne und du
> staunst...

Immer wieder erstaunlich, was da gewisse Cracks mit HF anstellen, wo ja 
für den Normalsterblichen das Ohmsche Gesetz ausser Kraft gesetzt zu 
sein scheint. Quantenelektronik :-)
Und nein, ich verstehe überhaupt nicht um was es hier geht, die Grafik 
sieht aber irgendwie interessant aus :-)

[Thomas K. (alerte)]

N. K. schrieb:
> Die Frage ist nun: Würdet ihr bei dem Stand weiter optimieren?

Eine 10dB-Bandbreite von ca. 45 MHz schön mittig um deine gewünschte 
Frequenz herum, was die Anpassung betrifft gibt es da keinen wirklichen 
sinnvollen Optimierungsbedarf mehr.

[Stefan M. (derwisch)]

Thomas K. hat Recht,
Das ist schon gut so, wie es ist.

Weiter optimieren heisst auch immer, dass das "Fenster" in dem die 
Optimierung stimmt, immer schmaler wird.
Dann wird es irgendwann praxisfremd, denn beim Einbau der Antenne in ein 
Gerät, gibt es Umgebungseinflüsse, die nicht berechenbar sind.
Daher lieber nicht das allerletzt dB rausholen, sondern stattdessen eine 
"zahme" Antenne haben, die etwas unempfindlicher auf Einflüsse reagiert.

Marker 2 sieht aus wie irgendwelche schwachen Resonanzeffekte.
Die sind aber im Maßstab betrachtet eher klein = forget it...

[N. K. (bennjo)]

Hallo,

das ganze ist schon in der typischen Einbausituation gemessen. Die 
Umgebung hat in der Tat einen ordentlichen Einfluss! Die 
Resonanzfrequenz hat sich dadurch um 20MHz im Vergleich zu "Luft" 
verschoben.

@Thomas K.: Nunja, ist ja leider nicht genau drum rum, weil meine 
Nutzfrequenz ja bei Marker 1 liegt.

Woran ich grade noch dran bin, ist der Imaginärteil von Z: Den müsste 
ich über die Breite des Patches doch eigentlich einstellen können. 
Leider finde ich nirgends eine gute Beschreibung wie ich 0,15j in eine 
brauchbare Änderung der Patchbreite umrechne und wie sich das auf den 
Realteil auswirken würde. Kann mir hier jemand weiterhelfen?

Gruß,
Nikias

[Thomas K. (alerte)]

N. K. schrieb:
> @Thomas K.: Nunja, ist ja leider nicht genau drum rum, weil meine
> Nutzfrequenz ja bei Marker 1 liegt.

Nun ja, ich korrigiere auf "FAST mittig um die gewünschte Frequenz 
herum" ;)
Aber auch bei 868 MHz zeigt dir deine Messung eine Anpassung von besser 
als -20 dB an, das ist ein wirklich guter Wert. Rechne dir einfach mal 
aus, wieviel an Leistung da nur verloren geht!


N. K. schrieb:
> Woran ich grade noch dran bin, ist der Imaginärteil von Z: Den müsste
> ich über die Breite des Patches doch eigentlich einstellen können.
> Leider finde ich nirgends eine gute Beschreibung wie ich 0,15j in eine
> brauchbare Änderung der Patchbreite umrechne und wie sich das auf den
> Realteil auswirken würde. Kann mir hier jemand weiterhelfen?

Ich bezweifle etwas, dass es da eine einfache Formel gibt...hast du die 
Antenne vorher per PC simuliert? Auf die Art und Weise lässt sich 
schnellsten bestimmen, woran du schrauben müsstest (wenn das Modell und 
die Simulationsparameter stimmen).

Allerdings: In der Regel ist man mit einer Anpassung besser -10 dB 
zufrieden, das hast du locker unterboten. Sofern du nicht die 
Anforderungen hast noch besser zu sein (dann würde mich das 
Anwendungsgebiet interessieren), bringt dir eine weitere Verbesserung 
aus Sicht von Aufwand zu praktischem Nutzen nicht mehr wirklich viel.

[michael_ng (Gast)]

Ein kleiner Hinweis für den Serienentwickler:
Das VSWR ist nur ein Parameter einer Antenne, und dessen Optimierung 
manchmal nicht mal der entscheidende für der Performance in der 
Großserie.
Ein 50 Ohm Widerstand hat ein ausgezeichnetes VSWR...

Bei dieser Patch-Größe / diesem Frequenzbereich würde ich mir eher 
Gedanken um die Bandbreite / Umgebungsempfindlichkeit im Verhältnis zu 
erreichenbarem Gewinn und Abstrahlcharakteristik machen, auch in Bezug 
auf Serienstabilität / Reproduzierbarkeit.