868 MHz Antenne Frequenzgang

Joerg :

Sieht man schön, wie der HF Teil sauber "umkaestelt" ist und von da viele VIA's zur GND Ebene gehen. Könnte man sicherlich genau so auch in 2 Lagen aufbauen.

M.

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Matthias Weingart
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Hi Rafael,

Meine Erfahrung mit Masseflächen contra Stern ist, dass man beides machen muss. Du soltest die Platzierung so machen, dass die Ströme auf der Fläche auch geeignet zurückfließen können, ohne dass sie dabei Schaden anrichten. Wenn die einzelnen Teilströme richtig "sternförmig" laufen, brauchts die Auftrennung der Masse auch nicht.

Ich würde mal ganz frech versuchen, längs der Antennenleitung verlängert einen Isoliergraben weiterzuziehen. Damit wäre zumindest eine ungewollte Schlitzantenne vermieden. Dann den Teil zur Antenne hin viel kompakter machen. Da sind mir zum Ballun die Leitungen schon viel zu lang und von dort zur Antenne, das sind ja elendig lange Strecken.

;-) Hochspannung und Hf hat seit je her mit Magie zu tun. Ich hab auch viele Kniffs erst viel später verrstanden, einige bis heute noch nicht. Das war manchmal ziemlich frustrierend, wenn ein "alter Hase" neben mir saß und dann gemeint hatte, ich soll da mal ein kleines C dran machen, dann gehts, und ich war der Meinung, dass da alles, nur kein Kondensator gut täte... tada und gut wars :-( Diesen ganz speziellen Kondensator (ein HV-Buckconverter und den Kondensator sollte ich Parallel zur Diode legen. Mich schüttelts heute noch, wenn ich dran denke, aber seither tuts) hab ich bis heute nicht verstanden.

Na ja, Spitzeneffekte kennt man ja. Dass da die Feldlinien spezielle Dinge machen, die man eben nicht mag...

Nicht nur da...

Es ist eben immer das Problem, wenn Regeln verallgemeinert werden, möglicherweise dann auch keinen Sinn mehr ergeben, weil man nicht mehr weiss, warum das ganze. Das ist so wie mit den Ritualen in der Kirche. Da weiss auch kaum noch einer, was das soll. Deswegen machen ja auch immer weniger mit...

Marte

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Marte Schwarz

Besonders bei Schaltregler sollte man darauf achten. Da wo schonmal zig Ampere Spitze fliessen.

Geht bei angeschlossenen Yagis, Loops und dergleichen. Beim klassischen Gummiproempel aber nicht, der braucht eine Ground Plane. Sonst ist die Abstrahlchararkteristik im Broetchen und man hat die HF ueberall in der Schaltung rumgeistern.

[...]

Beides kann man aber wieder erlernen :-)

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Wenn ich mit dem Ohmmeter reinmesse hat die Antenne ca. 0 Ohm, liegt also auf GND. Die Innenbeschaltung des Balun/Filter ist nicht veröffentlicht. Rückfrage bei Johnson hat wie gesagt ergeben daß sie diese Anordnung des DC-Blockers empfehlen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Die Stummelantenne selbst hat 0 Ohm? ... *staun* ... Das habe ich allerdings noch nie gesehen.

Vielleicht weil man Fernspeisespannungen auf dem Koax vermutet?

Problem ist, wenn keine Induktivitaet nach Ground da ist kann der Fusspunkt der Antenne DC-maessig wegdriften, sich in den TVS "reinlehnen", dort kommt es dann zu leichten Gleichrichtereffekten und dann gibt es Oberwellen. Insbesondere auch die geraden.

--
Regards, Joerg

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Joerg

Richtig ist jedenfalls daß die erste Version der Leiterplatte da kürzer ist als die zweite Version. Macht am Spektrumanalayzer für die Harmonische -40dB v. -36dB unter Träger Unterschied. Andererseits scheint Atmel in seinen älteren Layouts gerne eine lange Stripline zwischen Filter und Antenne haben zu wollen. Bringt das auf FR4 im oberen Bereich die nötige Dämpfung ?

Die Eigentümlichkeit findet sich in dem alten Schaltreglerbuch von (Valvo-)Wüstenhube aus dem Expert-Verlag 80er Jahre beschrieben.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Letztlich wird auch diese Leiterplatte durch die Zulassung kommen. Allerdings kann ich nachher nicht behaupten ich hätte keine Probleme gehabt. Die Harmonische würde ich darauf zurückführen daß das IC keinen Sinus sondern etwas stufigeres macht. Wenn dem so ist wird das aber im Datenblatt auf allen 172 Seiten nur sehr vage angesprochen. Allgemeine Aussage dort: man braucht noch ein Filter für die Zulassung. Typisch Balun + Filter von Johanson, oder gleich die Balun-Filter-Kombination die Johanson speziell fürs das IC anbietet.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Es würde mich bei einer Loop nicht wundern. Kann morgen nochmal nachmeseen und Foto von den Innereien machen.

D.h. eben meine ursprüngliche Frage: können unterschiedliche 868MHz- Antennen auf die Harmonische unterschiedlich reagieren ? Das Prüflabor hatte auch die Atmel-Stummelantenne die viel kürzer war alternativ montiert: deutlich schlechter.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Ok, aber die Stummelantennen sind an sich nie Loops.

Absolutamente. Es sei denn sie waeren intern beinahe baugleich, was sehr oft der Fall ist.

Ueberrascht mich ehrlich gesagt nicht, denn bei Eurem Layout ist die Masseflaeche zur Antenne hin beinahe gezwungen mit abzustrahlen. Hauptsaechlich wegen der schlechten Anbindung an die GND Pins des Chips. Das stellt eine "Mini-Loop" dar. Mag jetzt wie Voodoo klingen aber ich habe das oefter so erlebt.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hat inzwischen auch der Leiterplattenhersteller abgesegnet. Vias in den Pads mag er nicht.

Auf Basteleien Masseflächen mit aufgelöteter Kupferfolie verbinden reagiert die neue Leiterplatte nicht:

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Das mag daran liegen, daß die Unterseite nur sehr begrenzt über Vias mit der Oberseite Verbindung hat.

Die alte Leiterplatte des Prototypen hat sich um 1-2dB verbessert:

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MfG JRD

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Rafael Deliano

Rafael Deliano schrieb:

In erster Näherung ist das schon ein Sinus, aber irgendwelche Verzerrungen sind natürlich nicht zu vermeiden. In der ersten Oberwelle heben sie sich bei guter Symmetrie recht brauchbar auf, filtern muss man normalerweise eher für die zweite Oberwelle.

Dass die dritte Oberwelle so dick rauskommt, habe ich wirklich nur bei dir bislang gesehen.

--
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Joerg Wunsch

Joerg schrieb:

Soweit ich verstanden habe, plant Rafael die Benutzung einer lambda/2-Antenne, damit hat man das Groundplane-Problem nicht (die müsste ohnehin ziemlich groß ausfallen sonst, so 18 cm Durchmesser).

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Joerg Wunsch

Rafael Deliano schrieb:

Eine Stripline ist in erster Linie eine Leitung, die leitet also. ;-) Dämpfen tut sie natürlich auch ein wenig (und auch naturgemäß frequenzabhängig), aber nicht die 10 dB, die du brauchst.

Die Stripline da hat rein mechanische Gründe: der HF-Chip ist halt seitlich platziert (weiter in die Mitte geht nicht, weil da Steckverbinder sind), die SMA-Buchse will man aber in der Mitte haben.

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Joerg Wunsch

Rafael Deliano schrieb:

Stimmt, die braucht ja auch noch eine Anpassung auf lambda/2. Ja, dann brauchst du den DC-Block natürlich.

Wie du an meinen Fotos siehst, hatten die früheren Atmel-Boards dafür noch zwei Kondensatoren vor dem Balun; dass man auch mit einem danach auskommt, war dann wohl die Empfehlung von Johanson.

Aber wie schon geschrieben, der DC-Block ist nicht dein eigentliches Problem, das liegt da irgendwo in den Masseleitungen begraben.

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Joerg Wunsch

Hat er nicht die vierte Oberwelle? Das deutet normalerweise auf sehr unsymmetrische Verzerrung hin. Was bei HF-Stufen im Eintaktbetrieb mit Vollgas nicht ungewoehnlich ist.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Das waere schonmal eine Massnahme. Doch leider haelt sich die

4.Harmonische bei 3.4GHz nicht daran.
--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Rafael Deliano schrieb:

Hallo Rafael!

Ich hänge mich mal hier in den Thread...

Im Bild ist das kleine Bauteil links vom Stecker.

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Das dürfte das ESD Teil sein. Parallel dazu ein kleines C von ein paar pF, das mit den parasitären Induktivitäten inklusive der Eigenresonanz die störende Frequenz als Saugkreis dämpft wäre vielleicht eine einfache Möglichkeit. 3p3 oder so wären es vielleicht dann schon.

Der Saugkreis könnte vielleicht auch von den Stecker-Massepads zu dem DC-Block-C führen. Parasitäre Induktivitäten gibt es geschenkt;-). Sowas wie 3p3 wären da vielleicht auch schon ok.

Zum Glück hast Du um die Buchse noch Platz im Layout.

Ansonsten ist es oft hilfreich statt nur einem Via zwei oder drei parallel zu setzten, um die Gesamtinduktivität zu drücken. Speziell wenn Vias unter Pads aus löttechnischen Gründen nicht erlaubt sind, dann ist das die einzige Rettung. Das brauch dann aber den Platz im Layout.

Viele Grüße,

Christoph

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Christoph Brinkhaus

Mit LC-Filter habe ich mich schon anfangs gespielt, habe allerdings nicht die passenden Bauteile rumliegen. Problem war, daß wenn man bei 3,4GHz Wirkung hatte der Träger auch schon runtergezogen wurde. D.h. die Güte des Provisoriums war mau. Da man an der Masse nicht genug drehen kann werd ich da morgen nochmal Versuch starten. Bzw. ins nächste Layout entsprechende Bauteile 0402 reinsetzen, wenn die dann nicht bestückt werden kanns wohl nicht viel verderben.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Ich wuerde es mit einem Saugkreis probieren. Das braucht erstmal kein Re-Layout und auch keine Bauteile, jedenfalls noch nicht. Nur ein wenig Voodoo :-)

Serie aus 2.2nH und 1pF von Koax Zentral-Pin nach Masse. Der C kann ein Schnipsel Leiterplatte sein. Miss einfach ein groessere doppelseitiges Stueck was gerade rumfliegt mit dem DVM auf Kapazitaet und saege dann ein entsprechendes Teilstueck ab. Unten vorverzinnen, Stueck Loetstopplack auf Deiner Platine wegkratzen und dort auch verzinnen, heiss machen, da reindruecken. Dann Spule von gut 1mm Durchmesser (als Wickelkoerper eine Stopfnadel von der Herzallerliebsten ausleihen), zwei Windungen, gut 2mm lang. Die dann per Zahnstocher oder Ess-Staebchen druecken und verformen bis sich ein Maximum an Abschwaechung bei 3.4GHz aber keine bei 868MHz ergibt. Berechnen kann man die Spule ueberschlaegig hier (in metrisch kenne ich leider nix):

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

1f Grundwelle 1. Harmonische 2f 1. Oberwelle 2. Harmonische 3f 2. Oberwelle 3. Harmonische 4f 3. Oberwelle 4. Harmonische

Is a bisserl verwirrlich.

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

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