Возможно ли пассивными компонентами сместить резонансную частоту антенны?, Керамическая патч-антенна Опции

[Alt.F4]

Здравствуйте.

Керамические GPS антенны рассчитаны на большие полигоны: антенна 25x25mm требует ground plane 70х70mm.
Когда я уменьшаю полигон, резонансная частота убегает в меньшую сторону.

Подскажите, пожалуйста, возможно ли пассивными компонентами сместить резонансную частоту антенны?
Спасибо.

[Corner]

1. Сместить частоту, в большинстве случаев, возможно. Патч антенна это резонатор.
2. Изменятся полоса, волновое сопротивление, сопротивление излучения...
3. Сильно изменить частоту не выйдет. Особенно, поднять.
4. Точно определить можно только зная ее собственные параметры. S параметры на саму антенну есть?
5. Если это ANT2525 от PHYCOMP, то после уменьшения размеров земляного полигона сильно испортится диаграмма направленности.

Сообщение отредактировал Corner - Mar 12 2017, 12:47

[Aner]

Керамические patch GPS антенны в своем большинстве высокодобротные. К резонаторам их относить не стоит, поскольку не всегда резонатор антенна. Кварцевый или керамический резонаторы используемые в качестве задающего генератора никак не антенны. Иначе начнется путаница с терминами.

Изменить, сместить частоту резонанса в малых пределах можно, это делается при из производстве, лазерной подгонкой. Изменить в больших пределах это проблема, из-за высокой добротности. Требуется пересчет в каде, это повлияет на смещение точки запитки и изменении соотношения сторон. Это инструментами сделать точно не получится из-за ювелирности работы. По этому многие не используют такие решения подгонки, а ищут пачь с нужными параметрами. Так как найти нужное это и быстрее и надёжнее.
Кроме всего нужно и чем то измерять, не у всех есть векторники, анализаторы.

Пассивными внешними компонентами в цепи питания патча можно уличшить согласование только, получить лучший квсн. А вторгаться в сам резонатор это терять добротность, влиять на его диаграмму в худшую сторону, и ухудшать другие параметры только.
Полигон под патчем тоже элемент антенны. Изменяя его от рекомендованного производителем вы также изменяете ряд параметров, кроме диаграммы.

Создать проект патча не сложно в HFSS, CST и других кадах. Поскольку есть множество доступных примеров решений. Если имеете кроме геометрии и значение эпсилон,
(ну или подобрать его, не так сложно) то можете сами поиграться в каде и понять что нужно вам изменить, чем пожертвовать, чтобы добиться желаемого.

Иногда встречаются пачь антенны с двухслойной керамикой, с разным эпсилон и внутренним дополнительным патчем чего не видно при наружном осмотре, их проэмулировать сложнее не видя структуры внутри, многие производители этим защищают свои решения.

[Alt.F4]

Надо поднять резонансную частоту на ~80Мгц, даташита нет вообще, закупили где-то год назад...

Выходит пассивкой только согласовываем антенну, добиваемся:
- отсутствия реактивного сопротивления X антенны на используемой частоте;
- равенства волнового сопротивления 50 Ом?

[Aner]

Вы их дешевой GPS антенны хотитие получить Glonass антенну таким смещением? Или в чем задача у вас?
Там же не просто резонансную частоту на ~80Мгц поднять. Там же и полосу сохратить и чтобы ксвн не убежал далеко и много чего еще.
Многие пробовали такое из GPS антенны получить Glonass антенну или GPS+Glonass ... не очень то и получалось.
Реактивное у таких обычно есть, емкостное чаще, поэтому и согласовывают. На дешевых, массовых ксв 1.1 там получить проблемно, обычно больше около 2.
Ну да все к 50 притянуто.

[Alt.F4]

Aner, вообще она покупалась как GPS-GLONASS, но с полигоном 40х40мм у нее резонанс уплыл на 1510 МГц, надо вернуть на 1590 (чтобы в два диапазона 1575/1602)...

[Corner]

Надо поднять резонансную частоту на ~80Мгц, даташита нет вообще, закупили где-то год назад...

Выходит пассивкой только согласовываем антенну, добиваемся:
- отсутствия реактивного сопротивления X антенны на используемой частоте;
- равенства волнового сопротивления 50 Ом?

На 80 МГц можно попробовать. Но, если нет векторника, это вообще нереально. Рекомендую ZVL. Антенны 25×25 не особо добротные.

[Alt.F4]

Corner , а как рассчитать пассивку для подъема частоты, я профан...
Есть на руках такая игрушка, антенна скорее всего эта (хотя может и другой производитель).

[Aner]

Aner, вообще она покупалась как GPS-GLONASS, но с полигоном 40х40мм у нее резонанс уплыл на 1510 МГц, надо вернуть на 1590 (чтобы в два диапазона 1575/1602)...

Так и будет, вы же меняя полигон сместили не только резонанс, но и полосу изменили, добротность ухудшилась, квсн хуже стал и тд. Правильно вам подсказывают, без векторника все ваши действия вслепую. Анализатор с комплексными не все выдаст. Ну и что всепую "ковырять"? На удачу что ли?

[Corner]

Corner , а как рассчитать пассивку для подъема частоты, я профан...
Есть на руках такая игрушка, антенна скорее всего эта (хотя может и другой производитель).

Для начала озвучте РN антенны и родные частоты. А то неизвестно, что у Вас за антенна. И на какие частоты Вы планируете ее перестроить.
ХМ. Пока писал свой ответ, уже почти все написали кроме PN.
ХМ2. Очередная реплика PHYCOMP/YAGEO.

Сообщение отредактировал Corner - Mar 12 2017, 14:52

[Alt.F4]

Как писал выше, есть такой прибор. Не знаю, насколько можно ему верить, но все имеющиеся антенны затестил, показывает как должно быть.
Единственное, меряю напрямую, не удалось подобрать нормальный коаксиал длиной в четверть волны, все равно вносит искажения в измеряемое сопротивление.

А что такое "PN"? Про антенну известно только это, и то не факт, что оно...

Сейчас S11 и VSWR антенны находятся на 1510 МГц, надо вернуть на 1590 МГц...

[Corner]

Для коррекции потребуются S параметры.
Не менее 10 точек в каждой из полос:
Фактически получившейся.
Требуемой.
В промежутке между полосами.
Менее 10 точек будет большая ошибка аппроксимации.
Вангую, что с полигоном 40х40 КПД антенны упадет вдвое. Рекомендую минимум 50х50.
Какие элементы понадобятся пока непонятно. Нужны конкретные параметры.

Сообщение отредактировал Corner - Mar 12 2017, 15:00

[Aner]

Aner, вообще она покупалась как GPS-GLONASS, но с полигоном 40х40мм у нее резонанс уплыл на 1510 МГц, надо вернуть на 1590 (чтобы в два диапазона 1575/1602)...

Эффективность таких антенн с совмещенными диапазонами GPS-GLONASS много хуже, чем каждая для своих частот.

[Alt.F4]

Эффективность таких антенн с совмещенными диапазонами GPS-GLONASS много хуже, чем каждая для своих частот.

Т.е. лучше ставить на один диапазон?
Кстати спутники обоих систем ловятся и на антенну со съехавшим вниз резонансом

[Aner]

Т.е. лучше ставить на один диапазон?
Кстати спутники обоих систем ловятся и на антенну со съехавшим вниз резонансом

Все так и будет, но с меньшими уровнями; потери по 10dB, 20dB и более. На открытых местностях всё Сool!
А вот в городах с плотной застройкой, ... еще с переотражениями и др проблемами приходится бороться. И там не будут лишними даже пара, тройка децибел.