Какую антенну использовать, если близость к металлическим предметам неизбежна?

В моем приложении устройство будет помещено поверх металлического диска, менее чем в сантиметре от печатной платы!

Теперь я создал прототип устройства с использованием коммутационной платы nRF24L01 + с использованием только чиповой антенны, и я могу общаться с устройством на расстоянии нескольких метров (очевидно, от приемника с прямой видимостью до печатной платы, а не из-под диска). Однако, если я хочу улучшить свой дизайн и повысить надежность беспроводной связи, какую антенну мне следует использовать?

Должен ли я переключиться на более низкую полосу радиочастот?

Из того, что я читал в интернете, патч-антенна с заземляющей плоскостью под ней может быть хорошей антенной для использования, потому что влияние металлического диска под всей печатной платой будет снижено, так как наша конструкция в любом случае предполагает заземление под антенной. , Кажется, это занимает много места, в отличие от антенны IFA, выгравированной прямо на печатной плате.

Тем не менее, будучи совершенно новым для всей этой теории RF, я, по сути, понятия не имею. Есть идеи?

cksa361, меня смущает ваша щедрость, потому что я не уверен, что еще вам нужно ответить, кроме комментария, который вы оставили мне, поэтому я отвечу на это.

Когда вы выбираете между разными чиповыми антеннами, вы обычно не найдете такую, которая будет значительно лучше другой во всех отношениях, если не будет разработан новый процесс. В большинстве случаев вам придется выбрать тот, который лучше подходит вашему приложению, и вам это покажется значительно лучше.

Радиационная Сила

Более крупный, Mica , имеет лучшие характеристики излучения (больше мощности при той же мощности). Это означает, что для двух передатчиков, излучающих одинаковую мощность, эта антенна получит большую дальность действия. Это также означает, что антенна Mica будет принимать сигналы от источника на большом расстоянии намного лучше.

Размер

Taoglas меньше. Это самоочевидно, если место - проблема, или если нечетный размер слюды вызывает проблемы, Taoglas побеждает.

настройка

Вам нужно будет настроить соответствующую схему для слюды. Для Taoglas кажется, что у них есть схема соответствия набора. Эта проблема рассматривается в вопросе об измерении выходного сопротивления . Это может быть сложно, если у вас нет подходящего оборудования. Неправильная настройка антенны серьезно повредит вашему диапазону. Если вы не можете настроить, вы можете обнаружить, что Taoglas будет проще в использовании.

Изменить: я неправильно прочитал таблицы данных, они оба имеют эталонные конструкции. Если вы собираетесь отличать макет от эталонного дизайна (т. Е. У вас нет места для точного, скажем, макета) ни на одной из антенн, вам нужно будет перенастроить схему, как это было связано в параграфе с забастовкой. хоть.

Надеюсь, это поможет.

Как справиться с ИФА

Таким образом, если вы поместите большой план земли ниже антенны, вы создадите изображение антенны и на равном расстоянии от плоскости земли, но с другой стороны, как если бы земли там не было. Единственная важная часть, являющаяся каким-либо решением, существует над земной плоскостью, а ниже 0.

Чтобы не попасть в раствор, попробуйте установить пластину заземления на половину длины волны ниже вашего IFA-излучателя. Это должно привести к удвоению излучения. Вы можете проверить это, переместить его, измерить ваш RSSI на разных расстояниях, выбрать тот, который вам нравится больше всего.

Я надеюсь, что это ясно, дайте мне знать, если я могу сделать больше.

Ваше решение

С общей точки зрения, вы будете довольны частотой 2,4 ГГц, у нее очень много развито, это снижает стоимость. Антенна IFA, кажется, дает вам хороший форм-фактор, на самом деле это тип патч-антенны, и если заземляющий элемент вызывает проблемы, просто посмотрите на другой патч. Они обычно используются из-за низкой стоимости и низкого форм-фактора.

Другие варианты

Если вам нужно излучать от диска (т.е. направление, которое проходит через диск), то патч-антенна является очень простым методом. Существуют также чиповые антенны, предназначенные для заземления. Оба они будут излучать очень хорошо.

Если вам нужно излучать в месте диска, по бокам, это то место, где вы не ошибетесь с диполем на половину длины волны . Конкретно четвертьволновый монополь , использующий заземляющий диск в качестве проводника. Это может быть очень эффективной конфигурацией.