Почему вы не можете поставить самолет под следовой антенной?

17

Я работаю с RFID впервые. Все заметки приложения, которые я прочитал, показывают отдельную область печатной платы, выделенную для трассирующей антенны, без плоскостей выше / ниже. Я хочу понять, почему это так, и если это строго необходимо. Я понимаю, что самолет будет защищать антенну в одном направлении. Для моего приложения это нормально.

Я могу понять следующий сценарий: 1) электромагнитная волна падает на следовую антенну с медной плоскостью под ней 2) расстояние между плоскостью и антенной составляет половину длины волны (нереально для RFID, но это мысленный эксперимент) 3) Поле, видимое на антенне, равно 0, потому что падающая волна и отраженная волна не совпадают по фазе на 180 градусов.

Таким образом, в этом сценарии нет никаких изменяющихся полей и тока, индуцированного в следовой антенне, поэтому ничего не принимается, но это только потому, что расстояние между медной плоскостью и антенной равно lamba / 2. Если это не так, я бы предположил, что в антенне должен быть ток.

Я особенно заинтересован в этом, потому что я хочу сэкономить место на доске. В частности, я хочу разместить компоненты и сигналы сверху, а антенну снизу, с медной плоскостью между ними.

Если я не могу сделать это, кто-нибудь может объяснить, с точным языком и основами EM (пожалуйста, не нужно никаких ручных инструментов инженера кресла!), Почему это не будет работать?

Благодарность

user2864293
источник
2
Если вы действительно хотите это сделать, вам лучше всего приобрести симулятор RF. машет руками дико из моего инженерного кресла
Даниэль
2
Падающая и отраженная волны также не совпадают по фазе на 180 градусов, если расстояние между антенной и земной плоскостью составляет приблизительно 0.
Фотон
Вы можете поместить самолет под антенной. Сначала установите антенну на крыше ангара. Затем такси в Боинг 787 Dreamliner или что там у вас.
Каз

Ответы:

10

Антенна преобразует линию передачи с низким импедансом (от микросхемы или также через коаксиальный кабель или полосовую линию) в высокий импеданс на конце антенны. Высокий импеданс должен соответствовать импедансу свободного пространства (377 или 120 Ом). Антенна делает это осторожно и при этом создает стоячую волну вдоль своей длины, чтобы позволить току плавно падать до нуля на конце (например, в четвертьволновом монополе), пока напряжение достигает максимума, таким образом, правильное соотношение от поля Е до поля Н (отношение, которое определяет сопротивление свободного пространства, т.е. 377 Ом).π

Обычно ближнее поле простирается до одной длины волны, и все, что находится поблизости, может препятствовать эффективному выполнению вышеуказанного. Если у вас просто есть дорожка над земной плоскостью, вы собираетесь создать внезапный разрыв (в конце) и получить полное отражение мощности обратно на передатчик, при этом мощность не излучается в космос. Это не электромагнитная антенна.

Я работаю с RFID впервые.

Учитывая это, вы на самом деле можете использовать «антенну», где доминирующее поле магнитное, и есть много вещей, которые вы можете сделать, что вы не можете сделать, если вы использовали передачу EM для передачи энергии. Итак, прекратите обобщенное размахивание рукой в ​​своем вопросе и уточните - на какую рабочую частоту и на какую антенну вы нацелены?

Энди ака
источник
6

Дело не в том, что самолет заблокирует передачу в одном направлении, а в том, что он будет поглощать большую часть мощности, которую вы вкладываете в антенну, а также значительно меняет характеристики антенны.

Самолет находится в ближнем поле , что означает, что антенна может «видеть» его. Это приведет к тому, что электрические свойства антенны будут совсем другими, чем при отсутствии плоскости.

Самолет также будет действовать как приемная антенна. В зависимости от размера, связи, формы и ориентации плоскости, она может переизлучать часть мощности, которую она получает от антенны, но она также непременно рассеивает часть в виде тепла. Даже если бы он излучал всю мощность, схему было бы трудно узнать заранее, и токи, проходящие через плоскость, и связанные с ними напряжения смещения, вероятно, не будут хорошими для остальной части схемы.

Поэтому оставьте свободную область вокруг антенны, как указано. Это лучше для антенны, лучше для остальной части схемы, и результат будет более предсказуемым.

Олин Латроп
источник
1
Я предполагаю, что другой фактор заключается в том, предназначена ли антенна для захвата напряжения непосредственно через поле E (единицы измерения В / м) или тока через изменяющееся поле B. Я не знаю, как обстоят дела с RFID. Но я хочу понять, что делает этот самолет, это так хлопотно. «Изменение характеристик антенны» может быть правдой, но это грубое утверждение, которое не освещает какие-либо механизмы в действии. Я заинтересован в деталях. Кроме того, сотовые телефоны помещают антенны NFC под электрическую схему. Я нахожусь в подобных ограничениях пространства.
user2864293
Антенна настроена на лучшую частоту приема. Добавив плоскость внизу, вы измените эту частоту. Фактически, вы меняете тип антенны. антенна, на которую вы, вероятно, смотрите, у которой нет плоскости, вероятно, инвертированная -F. Если вы поместите самолет с одной стороны от него, он превратится в ужасную мерзость микрополоски / перевернутой F-антенны, расчеты для которой были бы несостоятельными.
Дэйв
Привет @ Оставь один вопрос. Я спроектировал 4-слойную печатную плату для устройства только для приемника 900 МГц, но я забыл удалить внутреннюю плоскость заземления из одного из внутренних слоев, расположенных под антенной, теперь приемник ничего не получает. Итак, согласно вашему комментарию, это причина?
m4l490n
0

Да, вы можете поместить самолет под антенной. Ничто не мешает вам сделать это. Если вы делаете это, и ваш дизайн «работает» для вашего предполагаемого применения, все готово. Однако, если это не работает к вашему удовлетворению, возможно, следуя проверенному дизайну, это можно сделать, экономя время, затраты и усилия на разработку собственного.

Guill
источник