Hallo, ich benötige etwas Hilfe bei folgendem Unterfangen: Auf einer selbstgebauten Platine möchte ich das Matching einer Chipantenne anpassen. Dazu nimmt man einen VNA - falls man ihn hat. Ich habe keinen, aber einen "Vector Impedance Analyzer", bekannt auch als N1201SA. Er kann zumindest für eine Frequenz weitere Messinformationen anzeigen, u.A. Impedanz und einen Winkel (vermutlich S11 Reflektionswinkel). Zur Auslegung der Matchingkomponenten sollte ich wohl den Messpunkt erstmal in ein Smith Chart eintragen. Jedoch ist mir nicht klar wie ich jetzt mit den Werten des Analyzers meinen Punkt für die Messfrequenz in das Chart bekomme. Kann mir da jemand weiterhelfen? Anbei zwei Fotos der Messwerte, das 1. Foto zeigt in der unteren Zeile den Winkel. Gehe ich richtig in der Annahme dass man diesen Winkel (Beispiel: 176 Grad) mit dem Betrag der Vektorlänge (Beispiel: 0.2) einfach wie im beigefügten Smith-Chart Bild einzeichnen kann? Danke!
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Juergen P. schrieb: > Gehe ich richtig in der Annahme dass man diesen Winkel (Beispiel: 176 > Grad) mit dem Betrag der Vektorlänge (Beispiel: 0.2) einfach wie im > beigefügten Smith-Chart Bild einzeichnen kann? Ja. Im Smith-Diagramm ist der Reflexionsfaktor Γ aufgetragen. Den kann man, wie im Bild gezeigt, mithilfe seiner Polarkoordinaten einzeichnen, oder mithilfe seiner kartesischen Koordinaten Re(Γ) und Im(Γ). Ebenso kann man die eingezeichneten krummlinigen Koordinatenachsen für die zu Γ korrespondierende Impedanz Z verwenden. Diese krummlinigen Koordinaten beziehen sich auf die normierte Impedanz Z/Z₀, wobei Z₀ die Systemimpedanz ist. D.h. in der Mitte ist Z₀ (meistens reelle 50 Ohm).
Mario H. schrieb: > Ebenso kann man die eingezeichneten krummlinigen Koordinatenachsen für > die zu Γ korrespondierende Impedanz Z verwenden. Diese krummlinigen > Koordinaten beziehen sich auf die normierte Impedanz Z/Z₀, wobei Z₀ die > Systemimpedanz ist. D.h. in der Mitte ist Z₀ (meistens reelle 50 Ohm). Welcher Messwert entspricht deiner Meinung nach Z? |Z|=32.46? Normiert auf Z0 wäre das dann Z=32.46/50 = 0.65 Auf welcher "krummlinigen" Koordinatenachse würde ich den Wert einzeichnen?
Juergen P. schrieb: > Welcher Messwert entspricht deiner Meinung nach Z? |Z|=32.46? Normiert > auf Z0 wäre das dann Z=32.46/50 = 0.65 Ich weiß nicht genau, ob ich die Frage richtig verstehe. Der Zusammenhang zwischen Γ und Z ist gegeben durch
Die Koordinatenlinien (Kreise), die die horizontale kartesische Γ-Achse schneiden, sind die Linien, auf denen der Realteil der normierten Impedanz Re(Z/Z₀) konstant ist, und auf der anderen Schar von Kreisbögen ist Im(Z/Z₀) konstant. Die Kenntnis von |Z| allein reicht natürlich nicht aus, um den korrespondierenden Reflexionsfaktor im Diagramm einzeichnen zu können. Man muss Re(Z) und Im(Z) kennen. So wie ich Dein Messgerät verstehe, ist Re(Z)=33,27 Ohm, und Im(Z)=0,935 Ohm (ich beziehe mich auf das erste Bild).
Empfehle diesen Text have fun :-) http://www.arrl.org/files/file/Antenna%20Book%20Supplemental%20Files/22nd%20Edition/Smith%20Chart%20Supplement%20-%20Corrected%20Jan%202012.pdf and https://quicksmith.online/ https://github.com/niyeradori/quicksmith
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Eine Seite allein (Antenne) kann man nicht anpassen. Woran denn? Die obige Messung bezieht sich auf ein 50-Ohm-System und die Antenne kann auch nicht mehr wesentlich verbessert werden (Rückflussdämpfung bereits 14 dB!). Zum anderen ist die Anpassung der Gegenseite (Tx/Rx) an 50 Ohm unbekannt. Wenn schon anpassen, dann Tx/Rx gg. Antenne (konjugiert komplex). Zweimal an ein Bezugssystem anpassen hilft nur, wenn man beide Seiten z. B. mit Connectoren versieht und austauschbar sein muss oder eine Leitung mit beliebiger Länge dazwischenkommt. Dann hilft eine definierte Schnittstelle.
dfIas schrieb: > Eine Seite allein (Antenne) kann man nicht anpassen. Woran denn? An die Systemimpedanz. Das ist bei den genannten Chipantennen durchaus üblich. > und die Antenne kann > auch nicht mehr wesentlich verbessert werden (Rückflussdämpfung bereits > 14 dB!). Diese Antennen sind sehr schmalbandig und können bei der Betriebsfrequenz ohne weiteres Rückflussdämpfungen um die 35 dB haben. Ob man im vorliegenden Fall noch anpassen muss/sollte, ist allerdings in der Tat fraglich.
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Es gibt schöne Online-Smithchartrechner, hier ist die Impedanz noch ohne Anpassnetzwerk eingetragen. Zwei kurze Wege zum 50 Ohm Mittelpunkt sind möglich, erst nach rechts oben und dann wieder rechts herunter oder erst nach unten und dann wieder nach oben.
Graph. Erklärung gut gemacht ... http://www.fars.k6ya.org/docs/smith_chart.pdf aber es gibt sehr viele https://smithchart.net/ weiterführende Infos http://www.sss-mag.com/smith.html
Mario H. schrieb: > dfIas schrieb: >> Eine Seite allein (Antenne) kann man nicht anpassen. Woran denn? > > An die Systemimpedanz. Das ist bei den genannten Chipantennen durchaus > üblich. > Und was ist diese Systemimpedanz? Etwas Virtuelles? Eine Chipantenne ist eine Chipantenne und sitzt auf dem PCB, meist unbeweglich und nicht weit entfernt vom Tx oder Rx. Weder Tx/Rx noch die Antenne brauchen eine Anpassung an etwas Drittes. Tx/Rx haben vielleicht etwas mehr Ähnlichkeit mit dem, was hier System genannt wird. Bekannt ist das aber nicht. So kann es sogar sein, dass das Matchen der Antenne auf besagte 50 Ohm insgesamt eine Verschlechterung darstellt, wenn Rx oder Tx besser zur ungematchten Antenne passen würden. >> und die Antenne kann >> auch nicht mehr wesentlich verbessert werden (Rückflussdämpfung bereits >> 14 dB!). > > Diese Antennen sind sehr schmalbandig und können bei der > Betriebsfrequenz ohne weiteres Rückflussdämpfungen um die 35 dB haben. > Ob man im vorliegenden Fall noch anpassen muss/sollte, ist allerdings in > der Tat fraglich. Jo. Und was bringt es, wenn wir gar von 100 dB Rückflussdämpfung ausgehen? Das erinnert mich an den Vakuumtechniker, dem bei 10^-3 hPa die Glasscheibe des Kammerfensters geborsten war. Der war heilfroh, dass ihm das nicht bei 10^-7 hPa passierte ...
Wir haben eine Antenne, die eine fast ohmsche Impedanz von 33 Ohm hat. Um die noch besser an einen Senderausgang von 50 Ohm anzupassen gibt es entweder LC-Schaltungen oder eine Lambda/4 Leitung in Serie, deren Wellenwiderstand zwischen beidem liegt. Das ist vermutlich die einfachste Anpassschaltung. Im Smith-Diagramm ergibt das einen Halbkreis vom 33 Ohm-Punkt zum 50 Ohm Punkt. Für 12 cm Wellenlänge ist das aber immer noch groß, auch auf Platinenmaterial. https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungstheorie#%CE%BB/4-Leitung Wenn der unbekannte Sender keine 50 Ohm hat, sollte man ins Datenblatt schauen. Wenn dort eine komplexe Impedanz genannt ist, muss die Anpassschaltung dem Sender das konjugiert komplexe dazu anbieten, um Leitungsanpassung zu erhalten.
dfIas schrieb: > Und was ist diese Systemimpedanz? Eine Konvention. Meistens legt man sich auf 50 Ohm fest. Das hat den Sinn, dass man verschiedene Komponenten unter Wahrung der Anpassung ganz einfach miteinander verbinden kann. Z.B. eine Chipantenne mit einer 50-Ohm-Mikrostreifenleitung, die wiederum an einen Rx/Tx-IC-Pin angeschlossen wird, der ebenfalls 50 Ohm Impedanz aufweist. Genauso wie bei man sich bei Kabeln, Verbindern und Ports auf eine Impedanz festlegt. Und da der TO die Chipantenne offenbar an seinen Analyzer angeschlossen hat, geht der geneigte Leser davon aus, dass er sie an dessen (bei besseren Geräten sogar einstellbare) Systemimpedanz anpassen will. > Weder Tx/Rx noch die Antenne brauchen eine > Anpassung an etwas Drittes. Das ist durchaus richtig. Dennoch passt man solche Antennen und Rx/Tx-IC-Pins üblicherweise aus den genannten Gründen an etwas Drittes an. Im übrigen hat Christoph alles relevante zum Thema gesagt.
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