Почему след антенны имеет эту форму?


43

Мне интересно, почему у антенны есть след платы, который следует определенной "волнистой" форме. Это не обязательно относится только к антеннам; Я уверен, что есть другие компоненты, которые по разным причинам меняют траекторию, но антенна обычно сохраняет эту форму.

Вы можете видеть это справа на этой картинке. Каково значение этого следа?

пример антенны

( источник )

Этот вопрос может быть связан с электромагнетизмом, но я думаю, что ответ должен быть достаточно простым.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я должен уточнить, что я ищу объяснения, касающиеся излучения и импеданса. Кроме того, любые комментарии о том, почему такой дизайн не будет эффективным для высокочастотной системы, могут помочь.


3
Это называется "извилистой" антенной. Вот хорошее описание этого.
Леон Хеллер

9
Разве мы не можем говорить о чем-то еще? Я ненавидел антенны в колледже.
Федерико Руссо

Ответы:


18

Это называется меандровой антенной, которая представляет собой особый тип сложенного диполя.

Преимущества:

  • Улучшить всенаправленность
  • Меньшие требования к пространству

Недостатки:

  • Тюнинг становится более критичным
  • Потери выше, чем у стандартного диполя

В примечании к приложению Freescale « Компактные интегрированные антенны » приводится краткий обзор нескольких вариантов, включая меандр, для антенн на печатной плате. Это не дает конкретных параметров дизайна.

В диссертации 1982 года « Меандровые антенны » приводятся некоторые рекомендации по математическим моделям, используемым для понимания и проектирования меандровых антенн, но она идет гораздо глубже, чем большинству ЭЭ, которые захотят рискнуть просто проектировать антенну.

Сегодня реальность такова, что большинство конструкций антенн для печатных плат такого типа обычно выполняется с помощью пакета CAD для проектирования антенн. Характеристики антенны зависят не только от физической компоновки, но также от используемых материалов и формы этих материалов для подложки печатной платы, меди и маски. У программного обеспечения все еще есть некоторые ограничения, и поэтому проводится тщательное тестирование для проверки и настройки дизайна после его изготовления. Примером бесплатного программного обеспечения для анализа антенн является 4nec2, которое может оценивать многие типы антенн.

При проектировании меандровой антенны начните с трассировки длины идеального диполя, сложите ее в желаемую форму и пространство, затем выполните численный анализ, чтобы определить диаграмму направленности и эффективность. В некоторых программах САПР есть мастера, которые могут помочь вам выбрать оптимальный шаблон для заданного пространства, но я еще не видел книгу или руководство, которое дает информацию об оптимальном шаблоне, которая может применяться в целом к ​​извилистым антеннам.


Это никак не связано со сложенным диполем !!!!
Леон Хеллер

2
@LeonHeller Существует много типов сложенных диполей. Это одна из них. Многие любители радиолюбителей думают о конкретном типе антенны, когда говорят «сложенный диполь», но в области конструкции антенны «сложенный диполь» - это описательный термин, а не конкретная конструкция антенны. Меандровая антенна представляет собой форму сложенного диполя, где много складок. Если у вас есть другая классификация для меандровой антенны, тогда, пожалуйста, отправьте ответ, который включает базовую конструкцию антенны, которая будет развиваться, если это не конструкция свернутого диполя.
Адам Дэвис

Это не диполь.
Леон Хеллер

@ LeonHeller Я не согласен здесь, это попытка воспользоваться диполем, а точнее - монополем, который ребята часто просто говорят диполь, потому что это то, что вы обычно пытаетесь использовать с изображением. Это то, что они пытались после сложенного диполя, что я читал в Интернете. Это более экстремальная версия антенны Inverted-F.
Кортук

2
Я согласен с Леоном, дипольная ссылка отвлекает и сбивает с толку. Поскольку диполь обычно представляет собой сбалансированную антенну, самой основной из которых является полуволновой диполь в качестве эффективного и действенного радиочастотного излучателя. Я предполагаю, что Адам означает половину или четверть длины волны, что имеет смысл. Я никогда не видел ссылку на антенну с несколькими острыми углами, называемую свернутым диполем, это, кажется, нестандартное использование.
mctylr

10

Антенна должна иметь определенную длину, чтобы хорошо работать на данной длине волны, которая определяется частотой.

Хотя это далеко не так просто, точная форма и окружение также играют роль, поскольку они влияют на электрические и магнитные поля, которые должна излучать антенна.

Если вы не хотите изучать дизайн антенны, вы можете думать о ней как о черной магии.

Редактировать: Я думаю, что извилистая форма в основном, чтобы получить более длинную антенну в этом небольшом пространстве.

Чип OVC3860 предназначен для аудио Bluetooth, поэтому он работает в диапазоне 2,4 ГГц с длиной волны около 125 мм. Из шага 0,4 мм OVC3860 я оцениваю длину следа антенны как 34 мм, что составляет около 1/4 длины волны (на самом деле несколько больше, потому что сигнал будет распространяться со скоростью, меньшей скорости света в трассе ). Это довольно нормальная длина для несимметричной антенны.


5
Если бы я действительно хотел изучить конструкцию антенны, не могли бы вы рассказать, почему эта форма необходима?
Ci3

Я думаю, что извилистые формы это в основном, чтобы получить более длинную антенну в этом небольшом пространстве. Но точная форма для меня такая же черная магия, как и для вас.
звездный синий

Я не уверен в этом. Да, это должно быть определенной длины; однако существуют более старые конфигурации антенн, которые имеют различные формы.
Ci3

Если вы хотите смоделировать это: dougneubauer.com/fdtd
starblue

8
Я думаю, что забавно, что этот ответ, который в основном сводится к «я не знаю» в отношении вопроса ОП, получает 5 голосов :)
vicatcu

7

Чистая догадка здесь, так как я не парень ЭМ, но:

  • Длина антенны будет зависеть от длины волны отправляемого сигнала.
  • В результате прекращения (открытого на одном конце) антенны, будут отраженные волны, возвращающиеся по линии, и это приведет к помехам .
  • Если бы это было разработано, это помехи приводили бы к явлению стоячей волны вдоль линии.

Теперь я считаю, что волнистая форма связана с усилением электромагнитных волн, передаваемых посредством суперпозиции волн в вычисленных фиксированных точках вдоль линии. Возможно, на вершине стоячих волн.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.