Добрый день.
С RF никогда не сталкивался, возникла необходимость разработать Bluetooth LE устройство.
Нашел open source pcb проект с печатной антенной. Но там указаны нетипичный диэлектрические
константы препрегов (4.4 и 4.8) и ядер (4.8).
Будет ли работать устройство (принимать Bluetooth сигнал), если я закажу плату с другим стеком?
Насколько это критично?
Если нет, то потребуется пересчитать антенну, например в HFSS ?

Будет рассогласована антенна - снизится дальность. Если вам критична дальность - найдите любую подходящую антенну на 2,45 ГГц для вашего стека pcb. По запросу "печатная антенна bluetooth" гугль вываливает сотни и сотни картинок с вариантами реализации.

Или например еще проще поступить: https://ru.aliexpress.com/af/bluetooth-smd-...amp;blanktest=0 - керамических чип-антенн для bluetooth в ассортименте. Припаял и забыл.

Сообщение отредактировал ScrewDriver - Nov 29 2016, 10:47

Ну почему же нетипичные диэлектрические константы препрегов (4.4 и 4.8) и ядер (4.8), все стандартно и типично. Пересчитывать нужно, но для серии без измерений тестов на готовой плате проблемно стартануть, промахнуться запросто можете если нет опыта. HFSS, CST, MWO, ... это только симуляционные проги, и то только с опытом работы с ними приходит понимание точности как в последующих измерениях, так и в допусках при заказе плат у того или иного производителя. Если мало опыта с RF то к примеру патчь антенна может помочь, упростить решение. Не потребуется делать расчет, пересчет, тем более для распространенного Bluetooth LE. Из особенностей нужно помнить про земляной полигон в окружении антенны, поскольку он часть антенны, чтобы получить приемлемые параметры таких антенн.

Ого! Для чего тогда вообще заморачиваются с печатными антеннами?
А в какой среде вы моделируете печатные антенны?

Ну во-первых керамические ширпотребные антенны стали доступны сравнительно недавно. А во-вторых, они всё-таки стоят денег, а печатные в производстве бесплатные.



Для моих задач вполне хватает тупых патч-антенн или вибраторов, каковые давно людьми промоделированы и опубликованы в изобилии. А так вообще FEKO хвалят, специализированный продукт и всё такое.

Добрый вечер. Эксперементирую с антеннами в Ansys HFSS,
с диэлектрической проницаемостью 3.4 я получаю результат как на первом фото.
Меняю значение на 3.6 - получаю график со второго фото. Т.е. изменение стека
платы лишь ослабит сигнал, но не сместит фокус на другую частоту?

Так выложите антенну, проверим. И как стек меняете покажите. Как согласуете?

Антенну пока взял из готового примера, лишь для оценки параметров.
Свою антенну спроектирую сегодня. Она уже есть в PCB-проекте (Altium), нужно
будет ее изобразить в HFSS. Сегодня вечером выложу, буду очень рад если
опытные пользователи HFSS дадут оценку)


Вчера в первый раз сел за Ansys :-)
Чувствуется, что не хватает навыков работы. По роликам на youtube нахватался самых азов. Посоветуйте guide для проведения
параметрических расчетов? Возможно ли импортнуть pcb-плату вместе с антенной и стеком платы из среды проектирования печатных
плат (Altium) в HFSS? Возможно через промежуточный формат, например DXF ?

Вообще резонансная частота не может не уйти при изменении эпсилон, потому что это эквивалентно изменению геометрических размеров. Что-то не так задано.

Спасибо!
Ansoft HFSS 10 не сильно отличается от последней версии Ansys Electronic 17.2 ?

Меняя диэлектрическую проницаемость, центральная частота обязана уходить в сторону, так как по факту меняется длина волны в диэлектрике.

Спасибо, обязательно ознакомлюсь!


Коллеги, посоветуйте пожалуйста литературу в области проектирования радиочастотных плат, если таковая существует.
Для понимания влияния параметров стека платы/конструктива/компоновки на резонансную частоту/качество сигнала.

... немножко не о том...

Сообщение отредактировал Hale - Dec 1 2016, 02:06

Вы ставите очень масштабную задачу; я лично отучился шесть лет по специальности "радиотехнические системы" и шестнадцать лет отработал в области проектирования радиочастотных плат, но не могу сказать, что полностью понимаю все аспекты влияния конструктива/компоновки на качество сигнала. А вы хотите вот так вот сразу чтобы книгу

Пожалуй, вот навскидку Танг Чан "Высокоскоростная обработка сигналов и аналоговых систем" 2013 года - информация по практической ЭМС сложных аналого-цифровых печатных плат, и по печатным антеннам Garg R., Bhartia P. Microstrip Antenna Design Handbook.
Ну и "начальный курс черной магии" и "высший курс черной магии" - если вы готовы к такому объему и подробностям.

Спасибо :-)



Итак. Передираю вот эту плату:
https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Blu...-Evaluation-Kit
Ту, что идет как USB dongle. Во вкладке "downloads", если перемотать в самый низ, то можно
скачать Altium-овский PCB проект этой платы:
https://www.nordicsemi.com/eng/nordic/downl...8973/7/35135178
Нам нужен проект PCA10000
Вид печатной платы - на фото "1.jpg"
Длина антенны - 27.835 мм, что примерно соответствует четверти длины волны Bluetooth LE =
2.4 ГГц. Под антенной отсутствуют полигоны земли на всех слоях платы.

Стек платы - "2.jpg"
Плата 4-ехслойная с диэлектриками различной диэлектрической проницаемостью. Горя не знал бы,
но завод изготавливает платы из материалов с другой диэлектрической проницаемостью. Поэтому
и нужно пересчитать плату. А для начала будет логично смоделировать имеющуюся плату.
Воссоздал плату в HFSS: стек платы и антенну в малейших, как мне кажется деталях. Вроде ничего не
упустил.
Ориентируясь на следующее видео задал radiation boundary и excitation port:
https://www.youtube.com/watch?v=dHvuFT6N95k

Если кому интересно, по ссылке можно скачать весь проект целиком:
https://cloud.mail.ru/public/4DS7/Txe2ouz4d
Если вдруг, проект не откроется по какой-либо причине, фото "4.jpg" - скриншот проекта.

Результаты я получил сомнительные на мой взгляд - фото "3.jpg"
Такое возможно, что у bluetooth антенны резонансная частота - 2.6 ГГц с еще большим резонансом на частоте 7.4 ГГц?