Antenne Smith Chart Anpassung, wieso klappts nicht

[Jan (Gast)]

Hallo Zusammen,

wie auf dem Bild zu sehen ist, versuche ich mittels Smithchart eine 
Anpassung hinzubekommen. Auf dem Bild ist DP1 der Ausgangspunkt und ich 
versuche mit der oben rechts abgebildeten Schaltung bei 2.4GHz auf die 
50Ohm zu kommen. Wenn ich mir auf einem vect. Spectrumanalyzer die S11 
angucke, wandert der Anpassungspunkt nachdem die beiden Bauelemente 
verlötet sind irgendwie zu dem roten Punkt. Normalerweise sollten die 
beiden Spulen die Impedanz doch so wie im Bild dargestellt zur Mitte 
drehen. Falsche Spulen? Selbst wenn sich die Spulen bei 2.4GHz schon 
kapazitiv wirken sollten, kann der Punkt doch nicht so weit nach außen 
abdriften, oder?
Ich wäre für jede Hilfe dankbar.

Gruß Jan

[Jan (Gast)]

Kann keiner helfen?

[Roland E. (roland0815)]

Bei 2,4GHz spielen auch die Anschlüsse, Leiterzüge, Masseführung und 
-Lage schon eine große Rolle.

[Jan (Gast)]

Nee echt?

[FAB (Gast)]

Jan schrieb:
> Falsche Spulen? Selbst wenn sich die Spulen bei 2.4GHz schon
> kapazitiv wirken sollten, kann der Punkt doch nicht so weit nach außen
> abdriften, oder?

Um die Frage gescheit beantworten zu können, wären ein paar mehr Angaben 
zu der Schaltung, die Du aufgebaut hast, sinnvoll:

- Welche Induktivitäten wurden genau verbaut?
- Wie sieht das PCB-Layout aus?
- Welches Substrat, welche Leiterzugbreiten?
- Wie wird die Schaltung angeschlossen und gemessen?
- Wie wurde der NWA kalibriert?

Fragen über Fragen!

[Car (Gast)]

Hast Du mal die Spulen einzeln am NWA vermessen? Was kam da raus?

[Jan (Gast)]

Vielen Dank für die Antworten.

>Welche Induktivitäten wurden genau verbaut?

Ich bin mir gerade nicht ganz sicher, ich kann das erst kommende Woche 
genauer checken, aber ich meine es muss entweder die WE-KI oder WE-MK 
Serie sein.
Das SmithDiagramm oben habe ich aus dem Kopf heraus aufgebaut, um die 
Problematik zu schildern. Wenn ich mich recht erinnern kann, waren die 
Spulenwerte in der realen Schaltung zu 33nH und 4.7nH ermittelt.
Ich habe mir gestern nochmal die Datenblätter (speziell die 
Resonanzfrequenzen angeschaut). Bei beiden Typen liegt fres unterhalb 
meiner Betriebsfrequenz, wenn ich mich nicht irre. Eventuell ist das 
schon das Problem?

>Wie sieht das PCB-Layout aus
single ended HF-Tranceiver-50Ohm Stripline von wenigen Millimetern mit 
Matchingnetz und dann direkt auf die Antenne.

>Welches Substrat, welche Leiterzugbreiten
FR4 1mm und ich meine ca 33mil oder so, hab das Layout gerade nicht zur 
Hand

>Wie wird die Schaltung angeschlossen und gemessen
das Serienelement des Matchingnetzes mit 0Ohm überbrückt und eine 
Reflexionsmessung der Antenne samt Stripline durchgeführt.

>Wie wurde der NWA kalibriert
Leerlauf, Kurzschluss, 50Ohm-Last

>Hast Du mal die Spulen einzeln am NWA vermessen? Was kam da raus?
Nein daran habe ich natürlich nicht gedacht, mache ich aber gerne mal. 
Nur ich verstehe gerade auch noch nicht, worauf du hinaus willst. Was 
kann ich mit der Info anstellen? Die S-Parameter der Spulen habe ich 
digital vorliegen, wenn es wirklich welche der Serie WE-MK oder WE-KI 
waren.
Bei 2.4GHz liegen die S-Params der 33nH Spulen ziemlich beschissen, kann 
das das Problem sein? Worauf muss ich bei den Spulen achten?

Wenn die Betriebsfrequenz höher liegt als die Resonanzfrequenz, dann 
wirken die Spulen ja kapazitiv. Wie kann ich diese parasitäre Kapazität 
bestimmen? 1/2Pi*sqrt(LC)???

Besten Dank für eure Mühe
Gruß Jan

[Jan (Gast)]

...die S-Params der Spulen, die höchstwahrscheinlich verbaut sind, 
liegen in den markierten Bereichen. Was bedeutet das genau? Induktives 
Verhalten, aber schlecht auf 50Ohm angepasst?
Danke nochmal

[Car (Gast)]

Jan schrieb:
> Bei beiden Typen liegt fres unterhalb
> meiner Betriebsfrequenz, wenn ich mich nicht irre. Eventuell ist das
> schon das Problem?

Ja, aber sicher.

Jan schrieb:
>>Hast Du mal die Spulen einzeln am NWA vermessen? Was kam da raus?
> Nein daran habe ich natürlich nicht gedacht, mache ich aber gerne mal.
> Nur ich verstehe gerade auch noch nicht, worauf du hinaus willst. Was
> kann ich mit der Info anstellen? Die S-Parameter der Spulen habe ich
> digital vorliegen, wenn es wirklich welche der Serie WE-MK oder WE-KI
> waren.
> Bei 2.4GHz liegen die S-Params der 33nH Spulen ziemlich beschissen, kann
> das das Problem sein? Worauf muss ich bei den Spulen achten?

Wenn Du die Spulen bei 2.4 GHz misst, dann kannst Du Dir aus den 
S-Paramtern den induktiven und kapazitiven Anteil ausrechnen und Dein 
nicht funktionierendes Matching-Netzwerk nachrechnen. Dann sieht man 
schnell wo das Problem liegen könnte.


Jan schrieb:
> Wenn die Betriebsfrequenz höher liegt als die Resonanzfrequenz, dann
> wirken die Spulen ja kapazitiv. Wie kann ich diese parasitäre Kapazität
> bestimmen? 1/2Pi*sqrt(LC)???

Ich würde Sie messen. Da ein Modell zu bauen und zu überprüfen kostet 
viel mehr Zeit und ist nur halb so gut. Evtl. gibt es im Datenblatt ein 
Ersatzschaltbild, mit dem man eine erste Schätzung vornehmen kann.

Jan schrieb:
> ...die S-Params der Spulen, die höchstwahrscheinlich verbaut sind,
> liegen in den markierten Bereichen. Was bedeutet das genau? Induktives
> Verhalten, aber schlecht auf 50Ohm angepasst?

Bei welcher Frequenz??? 2.4 GHz?

Jan schrieb:
> Nee echt?

Dafür dass Du (gemessen an Deiner letzten Antwort) nicht viel Ahnung 
hast, riskierst Du eine ganz schön dicke Lippe, wenn Du jemanden 
anpöbelst, der genau die richtigen Fragen zur Problemeingrenzung stellt. 
Sowas kommt nicht immer gut...


Tip zur Lösung: Kauf Dir ein paar gescheite Spulen, die für den 
Frequenzbereich gemacht sind und im Datenblatt auch entsprechende Daten 
mitbringen. Du kannst z.B. mal bei Vishay schauen.

[Jan (Gast)]

Hallo Zusammen,

besten Dank für die ausführlichen und sehr hilfreichen Antworten, 
speziell Car.

>Bei welcher Frequenz??? 2.4 GHz?
Ja, das sind die Werte für 2.4GHz, von 3 verschiedenen Spulentypen, die 
in Frage kämen.

Nach der Simulation bzw. dem Plotten der S-(Y-Z)-Parameter in ADS, sieht 
man, dass bei 2.4GHz die Induktivität der beiden genannten Serien alles 
macht, nur keine 33nH. Das wird das Problem sein.
Besten Dank nochmal für die Hilfe.

> Nee echt?
Sorry, aber ich kanns nicht mehr hören, dass immer wieder die Masselayer 
die Probleme hervorrufen sollen.
Da sind die Gegenfragen von FAB konstruktiver und werden gerne 
beantwortet...

Danke nochmal