Sintonización de antena para frecuencias GHz

La sintonización de la antena en las frecuencias de HF es algo que los radioaficionados aprenden como parte de su examen de licencia y luego mejoran su tiempo de funcionamiento. Se necesitan algunos instrumentos básicos y un sintonizador de antena de red LC en una caja, y todo, desde un pequeño cable mojado hasta una antena comercial de diez mil dólares, se puede cargar y usar para trabajar con el mundo. Sin embargo, cuando se hace un movimiento en el territorio gigacherca, se vuelve un poco más difícil. Se aplican los mismos principios, pero las variables del diseño de la antena son mucho más difíciles de ajustar y un par de rifles de francotirador de alambre y un sintonizador de antena ya no son suficientes. Con una abundancia de dispositivos electrónicos de rango de GHz rodeándonos, más de un ingeniero se hundió en un pozo de la perdición, imaginando que su proyecto de antena sería una tarea fácil.

Entonces, es muy interesante leer un artículo de Baseapp. Titulado "Configuración de antenas para principiantes", aborda el problema desde la perspectiva de las antenas de GHz en miniatura para dispositivos IoT y similares. Analizamos los conceptos básicos y analizamos diferentes tipos de antenas y conectores antes de introducirlos en un analizador de redes vectoriales o VNA. Aquí se descubren algunos de los diseños de arte negro de RF de alta frecuencia, y todo se explica mediante una serie de casos de uso.

Aunque muchos de ustedes trabajarán alguna vez con estas frecuencias, lo más probable es que pocos hagan un ejercicio de proyecto de este tipo. Es un trabajo duro y hay tantos módulos de RF listos para usar en los que un ingeniero ya ha hecho la parte difícil por usted. Pero no está de más saber algo al respecto, por lo que vale la pena mirar este artículo.

Es un área en la que nos hemos aventurado antes, en una Súper Conferencia hace unos años. [Michael Ossmann] nos brindó una introducción fundamental al diseño de RF.

  • 0xfred dice:

    Parece un gran artículo. Lo he revisado, pero lo leeré con más detalle cuando tenga tiempo.

    Me las arreglé para configurar con éxito una antena NFC de 15,56 MHz sin VNA, aunque si hubiera visto ese artículo, podría haber elegido miniVNA en su lugar.
    https://0xfred.wordpress.com/2018/12/07/nfc-antenna-tuning-without-a-vna/

    • 0xfred dice:

      ¿Todavía no hay edición aquí en HaD? Obviamente, estaba apuntando a 13,56 MHz.

      • Mío dice:

        IKR…. ya es 2019.

    • Tomek dice:

      Aquí está mi enfoque de la impedancia "sin VNA" compatible para el sistema ISM de 2,45 GHz: https://mightydevices.com/index.php/2019/08/complex-impedance-matching-using-scalar-measurements-math-and - resistencias /

    • tekkieneet dice:

      A 13,56 MHz, sus condensadores de decenas de uF suenan muy altos. ¿Estás seguro de que son los valores correctos?
      Una vez que superas la frecuencia de resonancia propia de un casquete, los parásitos se parecen más a inductores.

      • jrfl dice:

        El esquema muestra los valores exactos medidos en pf

  • jwrm22 dice:

    Actualmente estoy trabajando en el diseño de antenas y todavía no estoy seguro. Jugar con VNA es muy divertido.

    Algunas cosas para agregar al artículo:
    Si tienes un módulo y lo pones en tu proyecto, el proyecto de antena es válido solo con todas las recomendaciones de los fabricantes. Ellos especificarán: colocación del tratamiento, cantidad de cobre en el tablero, grosor del tablero y muchos más. Muchas antenas también se proyectan al aire libre. Tenerlo dentro de un recinto probablemente abarrotará la antena. Si hace coincidir la antena: hágalo de la forma más realista posible. Si se monta en el armario y, si es posible, simule también el entorno.

    Para mí eso está en una composición de maceta en un fluido. Solo para dar una pista, puede calcular la permeabilidad relativa y usarla en su antena. Acortar la antena en un factor de Sqrt (permeabilidad relativa) funciona para mí.

    • Coronel Panek dice:

      Diviértase cuando tenga un medio espacio dieléctrico, como un circuito o una antena cerca del suelo. ¡Aún más divertido, usa agua que acorta tu antena 9 veces! (Sin embargo, no se queje de las pérdidas).

  • hexandflex dice:

    Muy buena guía. Un punto importante que debe repetirse es la calibración lo más cerca posible del punto donde el circuito de sintonización está lo mejor instalado posible. En frecuencias de GHz, esto requiere una atención cuidadosa. no tome el plano de referencia de calibración. Es posible que deba agregar un retraso eléctrico simulado si no puede calibrar en el punto exacto.

    Otro consejo. Agregue un elemento a la vez (el más cercano al primero) y cuente los siguientes elementos a medida que avanza.

    A frecuencias más bajas, la distancia desde la línea de transmisión tuvo menos efecto, por lo que no necesita preocuparse tanto.

Victoria Prieto
Victoria Prieto

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