Hallo Zusammen, ich hätte eine kurze Frage an die HF Gurus... Ich habe eine Reflektionsmessung einer passiven Antenne bis ca. 1.4 GHz durchgeführt. Bei ca 915MHz ist die Antenne am effizientesten. Nun möchte ich diese Antenne leicht tunen und quasi die Reflektionskurve etwas weiter nach links auf ca 868MHz schieben. Genau da liegt mein Problem. Wie macht man sowas genau in der Praxis? In welchem Zusammenhang steht die Kurve der Reflektionsmessung mit der f(Z) (Impedanzkurve eines Schwingkreises bzw Resonanzkurve)??? Smith-Charts sind mir bekannt, aber angenommen mein Antennenfußpunkt hat 50Ohm und der Sender ebenfalls. Muss man da überhaupt noch "anpassen", oder reicht eine Kapazität in Längstrichtung zur Antenne, welche sehr niederimpedant ist bei der spezifischen Frequenz? Beim "Antennen Anpassen" werden ja meist LC Glieder angewendet. Wie legt man die aus? Sind das einfache Filter? Oder bilden die einen Schwingkreis erst mit der Antennenimpedanz. Sind die 50Ohm Angaben von Herstellern reel? Oder ist das eine Impedanz, wo der Betrag 50Ohm beträgt? Ich würde mich da gerne näher einarbeiten, um irgendwann mal eine Antenne anständig "angepasst" betreiben zu können. Die Messtechnik (Specki mit Generator bis 3GHz) ist vorhanden, aber leider noch nicht das KnowHow :-/ Die Einflüsse von der Antennenlänge konnte ich am Specki schön verifizieren, indem ich immer ein Stück vom Antennendraht gekürzt hab. ich würde aber nun das Spektrum nicht durch kürzen oder verlängern der Antenne schieben sondern mit Induktivitäten und Kapazitäten in der Stripline beeinflussen wollen. Ich würde mich über jeden Denkanstoß und jede Hilfe freuen Besten Dank im Voraus Gruß A.Schwarz
Naja. Die 50 Ohm der Antenne sind grosszuegigerweise so angeschrieben. Das gilt bei der Resonanzfrequenz. Daneben geht die antenne voll auf Reflektion. Die antenne wurde mit einem Anpassnetzwerk so gematcht, dass bei der Resonanzfrequenz am Anschluss 50 Ohm erscheinen. Das bedeutet, man muss mun das Gebilde betehend aus Antenne und Anpassnetzwerk auf 868 tunen und neu matchen. Ich wuerd erst mal die Antennenlaenge anpassen und dann das Netzwerk. Wenn die Reichweite weniger wichtig ist, kann man allenfalls die Laenge sein lassen.
Besten Dank für die Antwort... Also die Antenne ist eine Patchantenne aus Keramik. Die Länge von dieser Antenne kann ich leider nicht ändern. Was ich möchte, ist eine Fausformel, was beispielsweise mit dem Spektrum passiert, wenn ich eine Spule in Längstrichtung und´n Kondensator gegen Masse schalte. Was macht das "Anpassen" auf dem Spektrum? Würde man die Schaltungsänderung im Spektrum als zusätzliche +-dB´s bei der Resonanzfrequenz erkennen? Oder verschiebt sich das Spektrum? Oder wird da etwas gedämpft? Wo kann ich nachlesen, was für ein Anpassnetzwerk ich verwenden muss, wenn mein Modul und die Antenne ebenfalls mit 50Ohm im Datenblatt angegeben sind? Meistens sieht man in den Referenzdesigns trotzdem Anpassschaltungen, obwohl der Hersteller den Antennenfußpunkt mit 50Ohm beschreibt und ein SMA Konnektor mit ebenfalls 50Ohm verbaut hat. Wenn die 50Ohm doch bei Resonanzfrequenz "erscheinen", ist doch der Imaginärteil der Impedanz null, oder? Also ist bei Resonanz der Realteil der Impedanz 50Ohm? Ich peile es nicht :-/ Wie hängt die Impedanz bzw. die 50Ohm mit dem Frequenzspektrum zusammen? Was passiert mit dem Spektrum, wenn die Antenne nur 25Ohm hat? Kann mir So viele Fragen... Kann mir vielleicht jemand Praxisnahe Literatur für genau diese Thematik empfehlen? Ich wäre euch sehr dankbar... Gruß Andi
Aeh schrieb: > ...geht die antenne voll auf Reflektion. > ...so gematcht, > auf 868 tunen und neu matchen. Darf ich raten? Da spricht der eingefleischte CB-Funker :-))
Ne leider nicht ;-) In die Richtung soll es aber gehen... Ich würde mir gerne das KnowHow aneignen, wie man beispielsweise ein Modul und eine Antenne anständig match´t und verbindet... Wie gesagt, die Messtechnik und Grundverständnis ist vorhanden, allerdings weiß ich absolut nicht, wie man in der Praxis an sowas rangeht. Ich denke, ich bin da aber nicht der einzige ;-) Man sieht in vielen chinesischen HF-Produkten, dass die das Design nicht durchdacht haben und später mit Lötzinn und einem SpectrumAnalyzer an den HF-Pfad rangehen und ihre Schaltung irgendwie "anpassen". Wie macht man das hier zu Lande? Gruß Andi
Mit einem Netzwerkanalysator die S-Parameter des DUTs bestimmen bzw. das Smith-Diagramm. Durch spiegeln des gewünschten Punktes (Frequenz) im Smith-Diagramm erhälst du die nötigen Angaben um eine Leistungsanpassung zu erzielen (Anpassnetzwerk aus Parallelschaltung bzw. Reihenschaltung von Induktivtät Kapazität Widerstand). Umsetzen kann man solche Anpassschaltung in vielfältigen Wegen z.B. kann man Antennen mit einem Balun anpassen. Zudem kann man durch Einfügen von Stichleitungen (das Smith-Diagramm verrät dir an welcher Position der Leitung) Leistungsanpassung erzielen. Im GHz-Bereich werden zur Anpassung Mircostrip-Leitungen auf PCB's verwendet. Ganz allgemein gesagt: Es kommt drauf an in welchem Frequenzbereich du dich bewegst und was für Leistungen (beispiel: Endstufe) die Anpassschaltung aushalten muss. Gruss Daniel
Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Benötige ich für das Smith Diagramm alle S-Parameter? Ich vermute ein Netzwerkanalysator ist momentan nicht drin. Ich habe leider nur ein R&S Handheld bis 3GHz (sowohl Generator als auch Specki). Reflektion/Trasmissionsmessungen sind drin, alles andere wird schwer. Ich benötige ja quasi die genaue Impedanz am Antennenfußpunkt und die an dem Modul. Dann kann ich das Anpassnetzwerk eigentlich "zu Fuß" mittels komplexer Rechnung bestimmen. Nur was genau für eine Anpassung (Reihenschaltung/Parallelschaltung) verwendet man da? Eigentlich führen doch viele Wege nach Rom oder? Hauptsache ich lande irgendwie im Smithchart bei der normierten 1? Gruß Andi
Du brauchst die Ausgangsimpedanz des Moduls und die Eingangsimpedanz der Antenne. Das Modul möchte zur perfekten Anpassung am Ausgang mit seiner konjugiert komplexen Ausgangsimpedanz abgeschlossen werden. Sprich: du musst die Antennenimpedanz mittels Anpassnetzwerk eben in diese Impedanz transformieren. Ob Reihenschaltung und / oder Parallelschaltung und ob Kondensatoren und / oder Induktivitäten benötigt werden entscheiden in erster Linie die Impedanzen, zwischen denen du anpassen musst. Was wann benötigt wird, dazu am besten nochmal die Grundlagen der Transformation mittels Smith-Chart anschauen. Kurzes Beispiel: Deine Ausgangsimpedanz beträgt 50 Ohm. Mit einer Induktivität in Serie drehst du dich auf der Linie der normierten Impedanz = 1 nach oben, mit einem Kondensator nach unten. Mit einer Induktivität parallel drehst du dich auf der Linie der normierten Admittanz = 1 nach oben, mit einem Kondensator nach unten. Oder nochmal als Grafik: http://www.rfcafe.com/references/electrical/images/Smith_Chart_Tuning_Paths.png
Hey Thomas besten Dank für die sehr verständliche Beschreibung. Genau sowas habe ich gesucht. Die Eingangsimpedanzen der SMA Konnektoren und Antennen und meist auch Module geben die Hersteller ja immer mit 50Ohm an. Wie genau ist diese Angabe und wie bekomme ich die genauen Impedanzen einer Antenne oder von einem HF Modul? Geht das nur mit einem Netzwerkanalysator? Wie gravierend ist es, wenn man eine Microstripline mit zb. 49Ohm aber kurzer Länge zwischen den Modulen legt. Welcher Anteil wird reflektiert und was bedeutet das für die Schaltung? Ist die Schaltung dann trotzdem noch "angepasst" ? Würde sich das Spektrum im vergleich mit einer Voll angepassten Schaltung auf der Horizontalen verschieben oder wird das Spektrum gestaucht? Ich begebe mich gleich mal zu dem Smith Grundlagen :-) Danke nochmal für die Mühe Gruß Andi
@Daniel: >Zudem kann man durch Einfügen von Stichleitungen (das Smith-Diagramm >verrät dir an welcher Position der Leitung) Leistungsanpassung erzielen. Was meinst du mit Stichleitungen? Synonym für Streifenleitung? Gruß Andi
Etwas vereinfacht ausgedrückt: Dein Sender gibt eine bestimmte Leistung ab. Je besser die Antenne angepasst ist, desto mehr Leistung wird abgestrahlt (und desto weniger wird zum Sender zurück reflektiert). -> verbesserst du die Anpassung für eine bestimmte Frequenz, so erhöht sich für diese Frequenz die mögliche Reichweite mit dieser Antenne > Die Eingangsimpedanzen der SMA Konnektoren und Antennen und > meist auch Module geben die Hersteller ja immer mit 50Ohm an. Wie genau > ist diese Angabe und wie bekomme ich die genauen Impedanzen einer > Antenne oder von einem HF Modul? Geht das nur mit einem > Netzwerkanalysator? Wenn zu den Impedanzen im Datenblatt nichts weiter steht (auch die Diagramme anschauen!) bietet der Hersteller evtl. s-Parameter-Files der Antenne zum Download an. Messen geht nur über einen Vektor-Netzwerkanalysator. Mehr oder weniger üblich ist, die Antenne auf ein s11 von < -10 dB anzupassen. Wenn da wirklich gar nichts steht außer "50 Ohm", würde ich eine Impedanz in dem Rahmen erwarten. Mit einem s11 von -10 dB gehen bereits 90% der Leistung in die Antenne. Mehr Aufwand macht i.d.R. keinen Sinn mehr (mit s11 = -20 dB wären es z.B. 99%). s11 = 20 * log |(Z - 50) / (Z + 50)| Mit der Formel siehst du, dass z.B. deine Fehlanpassung von 49 auf 50 Ohm ein s11 von -40 dB ergäbe (= 99,99% Leistung in die Antenne). So eine "Fehlanpassung" würde sich jeder Entwickler wünschen :) > Was meinst du mit Stichleitungen? Synonym für Streifenleitung? Kapazitäten bzw. Induktivitäten können in der HF alternativ auch mit Streifenleitungen realisiert werden: http://de.wikipedia.org/wiki/Stichleitung
@ Autor: Thomas K. (alerte) wenn du jetzt noch die db-rechnung korrekt beherschen würdest wäre die antwort schon (fast) bruachbar...
bruno schrieb: > @ Autor: Thomas K. (alerte) > > wenn du jetzt noch die db-rechnung korrekt beherschen würdest wäre die > antwort schon (fast) bruachbar... Wenn du jetzt noch konstruktive Kritik korrekt beherrschen würdest, könnte man dein Posting (fast) schon ernst nehmen... Was gefällt dir daran nicht? Die Formel darfst du gerne in der entsprechenden Fachliteratur nachlesen.
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