антенна 868 МГц для телеметрии - консультация

[Yorick]

Господа модельеры, я разрабатываю небольшое устройство в нелицензируемом диапазоне 868 МГц с компактной и дешевой антенной. Под дешевизной имеется в виду возможность исполнения на печатной плате, либо какая-то другое самодельное и стабильное по качеству изготовление.

Изначально при выборе руководствовался вот этим набором готовых дизайнов от TI и приложением к нему результатами испытания описанных дизайнов.

В качестве отправной точки брались антенны, приведенные на стр. или 32 и 34 первого файла (TI antenna selection guide) и стр. 23 и 25 приложения (swra328):

1) Loaded Stub Antenna (Small)
2) Helical Wire Antenna

Было бы интересно узнать ваше экспертное мнение: есть ли существенный потенциал для улучшения характеристик указанных дизайнов с учетом имеющихся ограничений по размерам - не более 20х20Х50мм? Или: есть ли возможность сделать менее компактный дизайн с близкими характеристиками?

Мне представляется, что со здешней экспертизой, знающим людям будет достаточно нескольких минут, чтобы понять имеет ли смысл дальнейшая оптимизация и несколько часов, чтобы такую оптимизацию осуществить.

Если оптимизация имеет смысл - хотел бы назначить приз 5-10 тыс. руб за лучшее решение. В зависимости от того, насколько радикально улучшение характеристик - проверяется опытным путем.

[kuslik]

все зависит от того что антенна должна делать, их есть: всенаправленые - равномерно излучающие в пространстве и направленые - у которых энергия сосредоточена в пучок с заданными характеристиками. все остальное следствие. если нужна всенаправленая то это GP - штырь с противовесами, если нужно сосредоточить энергию вокруг антенны у поверхности земли то это разновидности коллинеарных. если требуется направленая то тут их множество.

[Yorick]

Я сформулирую требования по-простому: это прибор для телеметрии внутри зданий, т. е. диаграмма направленности должна быть максимально широкая, в любом случае будет много переотражений Главное требование - максимальный КУ, максимальная энергия излучения в верхнюю полуплоскость, а может быть и во все пространство 4пи. При высота антенны около 50 мм. Размер земли - такой же.

[kuslik]

вы путаете теплое с мягким. чем выше ку тем уже ДН чем ниже ку тем шире ДН самое простое пипетка -диполь

[Yorick]

Извините за безграмотность. С учетом множества отражений КУ в приоритете. Пусть будет узкая омни. Вокруг много базовых станций. Главное - как можно сильнее излучать )

[kuslik]

от ку зависит не сила излучения а всего навсего направление, чем больше ку тем ближе к полу будет прижата ДН, если вам в приоритете переотражения тогда ку должен быть равет 1 т.е. 2дБи, в помещении антенны с высоким ку практически не работают

[Yorick]

Спасибо за основательный ликбез. Не было времени вникать в теорию антенн - я практик-программист. Предложите с учетом всего вышесказанного оптимальный компактный дизайн. Из указанных мной 2 вариантов: что лучше - спираль или угловатый штырь?

[kuslik]

оба хреновые

gp или диполь пипетка как у вайфай роутера, только все размеры вайфайной антенны умножить на 2.7

[Yorick]

Прочитал про свой случай:

Антенны таких размеров имеют емкостной характер сопротивления, для согласования применяются "удлиняющие" индуктивности(они снижают кпд). А также- минимальное направленное действие. Игра возможна за счет КПД.

[kuslik]

потому и рекомендую полноценный диполь или четвертушку. на этом как бы все =)

[kuslik]

в ваш размер путного ничего не поместится, но если по длине есть запас то штырь 86мм будет самый раз, корпус устройства должен быть примерно такого же размера и подключен к общему проводу

[Yorick]

Размеры умножать на 2.7, видимо, не вариант. Высота не больше 50мм.

[uve]

Из-за ограничения по габариту на большое усиление рассчитывать не стоит. Возможно оно Вам и не нужно, в связи с требованием по всенаправленности. Могу попытаться улучшить КПД антенны, если использовать всё разрешённое пространство 20*20*50 мм. Думаю получится создать антенну с входным импедансом 50 Ом, чтобы избежать необходимость в согласующем устройстве. Интересует ещё вот что: Требования по поддержанию определённой поляризации ЭМИзлучения есть или нет? От этого будет зависеть реализация антенны.
Завтра к вечеру доберусь до интернета, поговорим подробнее.

[kuslik]

Это обычные ти сборки аля модем. они же на 433 и 315 мгц, посему скорее всего пофиг. из практики на них штырь нормально работает, да и в помещении врятли будет что то лучше штыря

[Yorick]

Связь однонаправленная. Приемник - штыревая антенна 1.5 м, устанавливается вертикально.