एंटेना और ग्राउंड प्लान

Question

मैं ANT-433-HETH एंटीना के लिए इस डेटाशीट को देख रहा हूँ । "सुझाए गए बोर्ड लेआउट" लेबल वाले बॉक्स में मुझे 0.5 इंच का "मिनिमल डिस्टेंस टू ग्राउंड प्लेन" लेबल वाला एक आयाम दिखाई देता है।

मैं हमेशा सोचता था कि आपको मूल रूप से अपने एंटीना फ़ीड बिंदु को सीधे खत्म होना चाहिए (या छेद के माध्यम से एम्बेडेड होना चाहिए) एक जमीनी विमान ... क्या मैं बुरी तरह से गलत हूं?

क्या आपके एंटीना प्लेन पॉइंट को आपके ग्राउंड प्लेन से (कम से कम) कुछ राशि से अलग करना एक आम बात है?

ग्राउंड प्लेन के लिए न्यूनतम दूरी का विचार भी इस सवाल का जवाब देता है कि "उपयुक्त" दूरी क्या है, क्योंकि अगर ग्राउंड प्लेन काफी दूर है तो फिर बात क्या है?

Comments

जबकि आरएफ डिजाइन मेरी विशेषज्ञता के क्षेत्र से दूर है, मैं फीड पॉइंट पर ग्राउंड प्लेन बाधाओं के एक मुद्दे के कम होने के लिए डेटाशीट की आवश्यकता लेता हूं, लेकिन पर्याप्त संवेदनशीलता प्रदान करने के लिए एंटीना ग्राउंड-प्लेन के आसपास के क्षेत्र को छोड़ देता हूं। निर्दिष्ट रखवाली 2x कुंडल आईडी है, संभवतः ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य के दोनों गुणकों।

— HikeOnPast

434MHz पर @DeanB (तिमाही) तरंग दैर्ध्य लगभग 6.8 इंच है ...

— vicatcu

मैंने तुमसे कहा था कि मैंने RF नहीं किया है! :) क्या आप स्पष्टीकरण के लिए अपने वितरक से संपर्क कर सकते हैं?

— HikeOnPast

किसी को इसका जवाब देने के लिए तत्पर हैं।

— स्टैंडर्ड सैंडुन

मैं इसे केवल टिप्पणी अनुभाग में रख रहा हूं क्योंकि मैं एक विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन डेटशीट पर मेरा कहना है कि एंटीना को पीसीबी के किनारे जमीन के विमान से ऊपर नहीं, बल्कि बगल में लटका देना चाहिए। यानी एंटीना की धुरी जमीन के विमान की तरह ही ज्यामितीय तल पर होती है।

— जियोमेट्रिकल

Answer 1

एंटेना के लिए कई, कई अलग-अलग डिज़ाइन हैं, और कुछ डिज़ाइन काफी असामान्य हैं। एंटेना आमतौर पर एक ग्राउंड विमान का उपयोग करते हैं, लेकिन यह एक सख्त आवश्यकता नहीं है। एक लूप एंटीना और एक द्विध्रुवीय दो उदाहरण हैं जिन्हें जमीनी तल की आवश्यकता नहीं होती है।

एक एंटीना के लिए बुनियादी आवश्यकताएं हैं:

1. सर्किट के लिए एक अच्छा मैच इसे चला रहा है (और लगभग हमेशा ऑपरेटिंग आवृत्ति पर प्रतिध्वनित), ताकि संभव सबसे अधिक बिजली एंटीना में डाली जा सके, और

2. इसकी लंबाई के साथ बहने वाली वर्तमान, ताकि परिणामी क्षेत्र उस ऊर्जा को अंतरिक्ष में पहुंचा दें। (एंटेना प्राप्त करना रिवर्स में यह प्रक्रिया है)।

आइटम (2) बताता है कि आप केवल एक छोटे टैंक सर्किट को एक बोर्ड पर क्यों नहीं चिपका सकते हैं और यह कुशलता से विकिरण करने की उम्मीद करते हैं।

आइटम (1) आम तौर पर "ट्यूनिंग" के विषय के तहत आता है, जहां आप एंटीना को प्रतिध्वनि में लाते हैं या जहां भी इसे ट्यून करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एक द्विध्रुवीय एंटीना प्रभावी रूप से फीडपॉइंट डालने की अनुमति देने के लिए बीच में टूटे तार की एक गुंजयमान लंबाई है। एक "ग्राउंड प्लेन" ऐन्टेना, आधा द्विध्रुवीय को हटाता है और उसके लिए ग्राउंड प्लेन को प्रतिस्थापित करता है। रेडिएंटिंग तत्व का प्रेरण इसके और समतल जमीन के बीच समाई सर्किट के साथ काम करता है, जो कि अनुनाद सर्किट बनाता है जो एंटीना को उचित ट्यूनिंग देता है। जब इस तरह से उपयोग किया जाता है, तो ग्राउंड प्लेन को "काउंटरपॉइस" कहा जा सकता है।

एक पेचदार ऐन्टेना कुछ हद तक रेडिएटर को जमा करता है, जिससे अधिष्ठापन को बढ़ाया जाता है और लंबाई को छोटा किया जाता है। ऐन्टेना को छोटा करना इसके प्रदर्शन को प्रभावित करता है, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है।

अब तक, हमें एक ग्राउंड प्लेन के ऊपर चिपका हुआ एक रेडिएटर मिला है। लेकिन उन्हें एक सतह-माउंट संस्करण मिला है जो बोर्ड के समानांतर स्थित है। मैं डेटा शीट से नहीं बता सकता कि क्या दोनों छोर जुड़े हुए हैं, लेकिन मुझे यह अनुमान लगाना होगा कि एक छोर अभी भी खुला है ... इसे जगह में रखने के लिए बस नीचे टांका लगाया गया है। यदि आप इस व्यवस्था को ग्राउंड प्लेन के बहुत करीब लाते हैं, तो यह सर्किट में कैपेसिटेंस को जोड़ देगा और इसे कम आवृत्ति में बदल देगा। ऊर्जा में से कुछ भी जमीन पर युग्मित और खो जाएगा, या कम से कम इरादा विकिरण पैटर्न को परेशान करेगा।

Comments

यह एक चौथाई लहर एंटीना के रूप में कुंडलित रेडिएटर के बारे में सोचने के लिए ध्वनि है जो एक प्रभावी द्विध्रुवीय में "मिरर" को ग्राउंड प्लेन की आवश्यकता है? मुझे पूरा यकीन है कि दोनों छोर बोर्ड के समानांतर स्थित सतह माउंट संस्करण में जुड़े नहीं हैं - बस एक छोर फ़ीड बिंदु है और दूसरा छोर यांत्रिक स्थिरता के लिए है।

— vicatcu

आप जो कहते हैं वह सही लगता है, लेकिन उनके विकिरण पैटर्न को फिर से देखें। क्षैतिज पैटर्न ऊर्ध्वाधर की तरह नहीं दिखता है जो इसके किनारे पर स्थित है। इसलिए जमीनी विमान वास्तव में "विकिरण पैटर्न को अपसेट करता है"। मुझे लगता है कि आपका कथन अधिक सही है यदि हम केवल एंटीना के मिलान के बारे में चिंता करते हैं

— गार्बरी

Answer 2

"मैंने हमेशा सोचा था कि आपको मूल रूप से अपने एंटीना फ़ीड बिंदु को सीधे खत्म होना चाहिए (या छेद के माध्यम से एम्बेडेड होना चाहिए) एक ग्राउंड प्लेन"

यह केवल कुछ एंटेना के लिए सच है।

आम तौर पर : किसी भी विद्युत चालन सामग्री से एंटीना को यथासंभव दूर रखने की कोशिश करें, खासकर धातु की सतहों से।

अपवाद: प्रत्येक एंटीना के साथ एक विशिष्ट फ़ील्ड कॉन्फ़िगरेशन (ई-फ़ील्ड और एच-फ़ील्ड) आता है। धातु की सतहें तब तक ठीक रहती हैं जब तक वे ई-क्षेत्र के लिए सख्ती से लंबवत नहीं होती हैं। प्रवाहकीय सतहों के साथ समस्या यह है कि वे ई-क्षेत्र को शॉर्ट-सर्किट करते हैं (इसे 0 पर मजबूर करते हैं)। जब तक ई-फ़ील्ड सतह से सख्ती से लंबवत टकराती है, तब तक ई-फ़ील्ड के संबंध में सतह को सुस्पष्ट किया जाता है, और फ़ील्ड कॉन्फ़िगरेशन पूर्ववत नहीं रहता है।

जब भी आपके एंटीना के लिए एक सममित संपत्ति होती है तो अपवाद सबसे अधिक मिलता है। उदाहरण के लिए एक पूर्ण डाय-पोल में दो अक्ष हैं, मध्य में फ़ीड-बिंदु। डाय-पोल के लिए सीधा विमान में, फीड-पॉइंट पर, ई-फील्ड प्लेन के लिए लंबवत होता है। इस प्रकार आप एक "ग्राउंड प्लेन" द्वारा डाय-पोल की एक धुरी को बदल सकते हैं, फीड-पॉइंट बिल्कुल जहां अब मोनो-पोल ग्राउंड प्लेन को हिट करता है। यह आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले कुछ अन्य एंटेना के लिए भी सच होता है।

दूसरी ओर, आप ई-फ़ील्ड को कुछ कॉन्फ़िगरेशन में बाध्य करने के लिए ऐन्टेना डिज़ाइन के हिस्से के रूप में प्रभाव का उपयोग कर सकते हैं। यह कुछ दिशात्मक एंटेना में किया जाता है।

निकट-क्षेत्र बनाम दूर-क्षेत्र : एक एंटीना के क्षेत्र को निकट-क्षेत्र और दूर-क्षेत्र में वर्गीकृत किया जा सकता है। निकट क्षेत्र में फ़ील्ड-गड़बड़ी आमतौर पर इच्छित ऐन्टेना प्रदर्शन के संबंध में विनाशकारी होती है, फ़ील्ड में गड़बड़ी केवल गड़बड़ी की दिशा में प्रदर्शन को प्रभावित करती है। जहां तक ​​निकट-क्षेत्र समाप्त होता है और दूर-क्षेत्र की शुरुआत गैर-स्पष्ट होती है: कुछ एंटेना दूसरों की तुलना में अधिक संवेदनशील होते हैं। अंगूठे के एक नियम के रूप में: सब कुछ 3-5 लैम्बडा दूर निश्चित रूप से दूर-क्षेत्र है। कुछ भी करीब एंटीना विशेषताओं के साथ हस्तक्षेप कर सकता है या नहीं कर सकता है, इसके केंद्र की आवृत्ति, प्रत्यक्षता, मिलान, संशोधित कर रहा है ...

आप जिस ठोस एंटीना का जिक्र कर रहे हैं, उसमें एक पेचदार आकृति है। पेचदार एंटेना पर यह थीसिस दो मॉडल का उपयोग करके पेचदार एंटेना का निर्माण करता है:

1. मुड़ा हुआ डि-पोल (परिधि << तरंगदैर्ध्य): लगभग एक डी-पोल की तरह व्यवहार करता है
2. अक्षीय रूप से विकिरणित पेचदार एंटीना (परिधि ength तरंग दैर्ध्य)

विकिरण आरेख से देखते हुए, विचाराधीन एंटीना कहीं न कहीं उन दो चरम सीमाओं के बीच है, कम से कम जब जमीन के विमान पर लंबवत घुड़सवार होते हैं। इस मामले में, ई-फील्ड ग्राउंड-प्लेन के लिए सख्ती से लंबवत है। ग्राउंड प्लेन पर फीड-पॉइंट सही होना चाहिए और ग्राउंड प्लेन को फीड-पॉइंट के आसपास सभी दिशाओं में कुछ सेंटीमीटर का विस्तार करना चाहिए।

अगर एंटीना ग्राउंड प्लेन के समानांतर लगा है, तो यह ई-फाइल को शॉर्ट-सर्किट करेगा। ग्राउंड प्लेन निकट-क्षेत्र कॉन्फ़िगरेशन को गहराई से बदल देगा और इसलिए आपको इसे एंटीना कॉन्फ़िगरेशन के भाग के रूप में विचार करना होगा। वास्तव में, अब आप एक पूरी तरह से अलग एंटीना देख रहे हैं, यही वजह है कि लिंक किए गए थीसिस में सिद्धांत किसी भी अधिक लागू नहीं होता है। मुझे यकीन है कि एंटीना भी ग्राउंड प्लेन (आमतौर पर समस्याग्रस्त माना जाता है) में एचएफ के उचित स्तर को प्रेरित करेगा। जैसा कि आप विकिरण आरेख से देख सकते हैं, नया एंटीना ग्राउंड प्लेन की दिशा में व्यावहारिक रूप से शून्य विकिरण के साथ काफी दिशात्मक है।

मुझे नहीं पता कि एंटीना और ग्राउंड प्लेन के बीच कम से कम दूरी रखना क्यों फायदेमंद है। हो सकता है कि ग्राउंड-प्लेन में नुकसान हो, लेकिन सिर्फ मेल या ट्यूनिंग या डायरेक्शन या सभी संयुक्त होने के कारण हो सकता है।

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मुझे यह उत्तर पसंद है, क्या आप प्रश्न से जुड़े विशेष एंटीना के संबंध में विस्तार से बता सकते हैं। मुझे लगता है कि यह प्रभावी रूप से एक क्वार्टर-वेव एंटीना है, यही वजह है कि ग्राउंड प्लेन इसे बनाने के लिए प्रासंगिक / आवश्यक है ...

— vicatcu

Answer 3

कागज के पृष्ठ 10 से उद्धृत "एक मेटल ग्राउंड प्लेन पर रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन टैग एंटीना का बेहतर प्रदर्शन" :

जब धातु-एंटीना पृथक्करण दूरी एक तरंग दैर्ध्य के एक चौथाई से बहुत कम होती है, तो एंटीना गुण पीड़ित होने लगते हैं क्योंकि परावर्तित तरंग में चरणीय बदलाव 180 डिग्री के करीब होता है, और 180 डिग्री की एक चरण बदलाव के कारण सिग्नल के साथ कुल विनाशकारी हस्तक्षेप होता है। सीधे एंटीना से।

एक ही एंटीना आकार (दाएं?) नहीं, लेकिन उम्मीद है कि अभी भी उपयोगी जानकारी है।

इसके अलावा संभावित रूप से उपयोगी: "आरएफआईडी टैग एंटेना पर एक धातु के मैदान का प्रभाव" ।

Answer 4

मैं एक आरएफ विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन अपने अनुभव को एक उत्तर के रूप में पोस्ट करना चाहूंगा क्योंकि टिप्पणी बॉक्स बहुत अधिक crammed लगता है।

और हाँ, यह वास्तव में अजीब है! सभी एंटेना के साथ मैंने ऐन्टेना फीड पॉइंट के साथ काम किया था जो हमेशा एक ग्राउंड प्लेन के ऊपर था, एंटीना के लिए ट्रेस ट्रेस एक निश्चित अधिकतम दूरी और मोटाई को पूरा करता है .. जहाँ यह (मेरे मामले में) पीसीबी को फोल्ड / अनफोल्डेड एंटेना प्रिंट करता है, जहाँ ऐन्टेना मैं बेटा बिना किसी ग्राउंड प्लेन के किनारे पर।

दस्तावेजों के बहुत सारे सुझाव देते हैं कि आवृत्ति से मिलान करने के लिए प्रतिबाधा को कैसे ट्यून किया जाता है लेकिन मेरे अनुभव से आरएफ को मुद्रित पीसीबी के बाहर रखने से मैं बिना अतिरिक्त ट्यूनिंग घटकों के साथ एक बालून का उपयोग कर सकता हूं और हर चीज अच्छी तरह से काम करती है।

मैंने नोटिस किया कि आप 433mhz के बारे में बात कर रहे हैं। मेरा ज्यादातर अनुभव 2.4ghz में है।

यह संभव है कि उप गीगा आवृत्तियों में आपके फ़ीड बिंदु को जमीनी तल पर होने की आवश्यकता नहीं है, जब तक कि आपके कुंडल आवृत्ति के लिए क्षतिपूर्ति करते हैं .. जो कि इन आवृत्तियों में किसी भी तरह से सटीक नहीं है।

टीआई का यह दस्तावेज , यह भी और यह भी आपको अपनी इंजीनियरिंग से निपटने के तरीके को समझने में मदद कर सकता है। इसका उपयोग आम आवृत्तियों और कैसे आरएफ समस्याओं का निवारण करने के लिए किया जाता है।

मैं निश्चित उत्तर नहीं दे सकता - क्योंकि आरएफ की दुनिया बहुत जटिल और संवेदनशील है। मुझे उम्मीद है कि इससे आपको अपना उत्तर खोजने में मदद मिल सकती है।

Answer 5

आरेख को देखते हुए वे आपको एक सतह माउंट लेआउट दिखा रहे हैं - पैड कॉइल की लंबाई के समान दूरी के हैं - और मुझे लगता है कि .5 इंच "ग्राउंड प्लेन से दूरी" .35 इंच को समायोजित करने के लिए पर्याप्त स्थान है। व्यास का तार - मुझे लगता है कि यह विचार एक तांबे की जमीन परत के एक मिमी के एक अंश के खिलाफ पूरे एंटीना झूठ बोल फ्लैट से बचने के लिए है - वे परजीवी कैपेसिटिव प्रभाव से बचने की कोशिश कर रहे हैं जो हो सकता है

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मैं असहमत हूं ... "एप्लीकेशन फॉर सब्जेक्ट टू वाइब्रेशन या शॉक" और "ग्राउंडप्लेन के समानांतर" डायग्राम (दोनों जिनमें से सतह माउंट कॉन्फ़िगरेशन का प्रतिनिधित्व करते हैं) के एंटेना में लगे डायग्राम को देखते हुए, एंटीना बोर्ड के हैंग और दूर से लटका हुआ है। ग्राउंड प्लेन ...

— vicatcu