Chipantennenanpassung - Einfluss der Größenordnung der Bauteile

[Andreas (Gast)]

Hallo,
ich versuche eine Anpassung für eine Chipantenne durchzuführen mithilfe 
eines vorgeschalteten Pi-Netzwerks..
Allerdings klappt das ganze noch nicht wie gewollt.
Und zwar ergab eine Messung mit 0 Ohm Widerständen in Reihe zur Antenne 
eine maximale Rückflussdämpfung von etwa 10 dB bei 2,8 GHz, was auch 
nicht gerade viel ist.
Bei dem Versuch die Resonanzfrequenz in einen Bereich von 2,4 GHz bis 
2,5 GHz mithilfe einer Reiheninduktivität (6,8 nH) zu verschieben, 
beträgt die maximale Rückflussdämpfung nurnoch 3 dB (bei 2 GHz)..

Nun ist meine Frage, wodurch die hohe Gesamtdämpfung zustande kommen 
kann.
Inwiefern spielt die Größe der Induktivität eine Rolle?

Mir ist klar, dass die Bauteile nicht ideal sind und somit Verluste mit 
sich bringen. Allerdings habe ich nicht mit so einer starken Dämpfung 
gerechnet.
Folgende Induktivität wurde verwendet:
L-07C6N8JV6S

[Bernhard S. (gmb)]

Andreas schrieb:
> ich versuche eine Anpassung für eine Chipantenne durchzuführen mithilfe
> eines vorgeschalteten Pi-Netzwerks..

Wäre es nicht besser, eine passende Antenne zu verwenden?

> Allerdings klappt das ganze noch nicht wie gewollt.
> Und zwar ergab eine Messung mit 0 Ohm Widerständen in Reihe zur Antenne
> eine maximale Rückflussdämpfung von etwa 10 dB bei 2,8 GHz, was auch
> nicht gerade viel ist.

Aha

> Bei dem Versuch die Resonanzfrequenz in einen Bereich von 2,4 GHz bis
> 2,5 GHz mithilfe einer Reiheninduktivität (6,8 nH) zu verschieben,
> beträgt die maximale Rückflussdämpfung nurnoch 3 dB (bei 2 GHz)..

Du meinst, die beste Anpassung ist bei 2 GHz mit -3dB? Dann war die 
Induktivität mit 6.8nH wohl zu groß.

> Nun ist meine Frage, wodurch die hohe Gesamtdämpfung zustande kommen
> kann.

Wenn du die Chipantenne weit von der Nennfrequenz betreibst, dann liegt 
sie impedanzmäßig sonstwo, und kann mit einer Serieninduktivität eben 
nicht auf 50 Ohm gebracht werden

> Inwiefern spielt die Größe der Induktivität eine Rolle?

Du musst halt das Matching hinbekommen von wo auch immer du bist hin zu 
50 Ohm ... mit einem Pi-Netzwerk wird das wohl gehen, aber die Werte für 
L und C müssen natürlich stimmen.

> Mir ist klar, dass die Bauteile nicht ideal sind und somit Verluste mit
> sich bringen. Allerdings habe ich nicht mit so einer starken Dämpfung
> gerechnet.
> Folgende Induktivität wurde verwendet:
> L-07C6N8JV6S

Wenn du offenbar einen VNA zur Verfügung hast, mit dem du vermutlich die 
Rückflussdämpfung gemessen hast, warum misst du nicht das S11 deiner 
Antenne bei deiner Wunschfrequenz und dimensionierst das Pi-Netzwerk 
entsprechend?

[Andreas (Gast)]

Bernhard S. schrieb:
> Wäre es nicht besser, eine passende Antenne zu verwenden?

Habe ich vergessen zu erwähnen, die von mir verwendete Antenne ist für 
den richtigen Bereich (2,4 GHz - 2,5 GHz) gedacht.

> Du meinst, die beste Anpassung ist bei 2 GHz mit -3dB? Dann war die
> Induktivität mit 6.8nH wohl zu groß.

Genau. Habe die 6,8nH mit einem Smith Chart Tool ermittelt, in welches 
ich den S11 Parameter des NWA eingefügt habe.

> Du musst halt das Matching hinbekommen von wo auch immer du bist hin zu
> 50 Ohm ... mit einem Pi-Netzwerk wird das wohl gehen, aber die Werte für
> L und C müssen natürlich stimmen.

Das versuche ich ja auch, aber ich verstehe nicht genau, wieso ich bei 
der verwendeten Serieninduktivität so eine starke Dämpfung erhalte.
Nach meinem Verständnis müsste sich einfach nur die Resonanzfrequenz ein 
wenig weiter verschieben, wenn ich den Wert nicht ganz treffe.
Oder übersehe ich etwas?

[Bernhard S. (gmb)]

Andreas schrieb:
> Oder übersehe ich etwas?

Vielleicht hast du dich verrechnet ... oder vermessen, eine Antenne die 
man passend kauft sollte eigentlich dann auch funktionieren.

Hast du das Smith-Chart-Tool richtig verwendet? Vielleicht stand die 
Frequenz noch auf dem Standard Wert von 1 GHz, dann käme eine zu hohe 
Induktivität bei 2.4 GHz raus.

[Bülent C. (mirki)]

Also die Pad's der RC Bauteile spielen hierbei eine große Rolle. Zudem 
kommt es auch darauf an wieviele Lagen die PCB hat, wo die GND Plane 
liegt, dann die Leiterbahnbreite usw..
Wenn es eine BLE Anwednung ist, dann nimm ein fertiges Balun.

[nachtmix (Gast)]

Andreas schrieb:
> Und zwar ergab eine Messung mit 0 Ohm Widerständen in Reihe zur Antenne
> eine maximale Rückflussdämpfung von etwa 10 dB bei 2,8 GHz, was auch
> nicht gerade viel ist.

Immerhin werden 90% der Leistung abgestrahlt (oder in Wärme verwandelt).

Und ohne diese deine Anbauten?

Außerdem willst du ja wohl Anpassung bei 2,45GHz haben. Da nützen dir 
Meßwerte bei anderen Frequenzen nicht allzu viel.



Bülent C. schrieb:
> Also die Pad's der RC Bauteile spielen hierbei eine große Rolle.

Mindestens.

Ab λ/100 haben die Abmessungen der Bauteile deutlichen Einfluß.
Bei UKW entspricht das etwa 3cm und demzufolge erforderte die 
Entwicklung von Schaltungen für solche und höhere Frequenzen mit der 
damaligen Röhrentechnik erhebliches Know-How.

Überleg dir einmal, was das für 2,5 GHz bedeutet!
Wie groß sind denn deine Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten?