Антенны на 433, усиление Опции

[rat]

День добрый. Использую с SIM20 два типа антенн - обычную штыревую 50мм 1dBi и чип антенну ANT-433-SP -8,6dBi. Дальность при обоих видах антенн ~200 м при прямой видимости. Это нормально? Усиление же разное. Попробовал использовать 175мм штыревую антенну 2.5dBi, получил прирост дальности ~20%. Вопросы:
1. Почему дальность при использовании штыревой 50мм 1dBi и чип антенны ANT-433-SP -8,6dBi одинаковы?
2. Почему такой маленький прирост дальности при существенном увеличении длины антенны?
Свои мысли по этому поводу есть, но опыта работы с RF мало, потому хотелось бы услышать мнение более опытных коллег.

[Aner]

175 мм антенну или не согласовали, или направление основного излучения не по трассе пошло...

[rat]

175 мм антенну или не согласовали, или направление основного излучения не по трассе пошло...

Сам так же думаю. Первый раз с радиоканалом связался, опыта нет фактически, только институтская теория.

[old_boy]

Сам так же думаю. Первый раз с радиоканалом связался, опыта нет фактически, только институтская теория.

Ничего страшного здесь нет, используйте на прием АН-433. У неё заявленный КУ не менее 10-ти дБ. Получите увеличение дальности приблизительно в три раза, учитывая то, что сейчас у вас используется штырь длиной 50 мм. Он может быть и согласован, но уступает четвертьволновому (175 мм) 2-3 дБ за счет меньшей действующей длины.

А для согласования штыря с модулем SIM20 желательно сбросить эскиз или фото вышей конструкции (можно в Painte), размер вы указали - 50х80 мм, а толщина - ? И хорошо , если бы этот размер был бы в качестве GROUND, т. е. металлизация. Я смог бы в HFSS промоделировать конструкцию, оценить импеданс антенны и дать рекомендации по согласованию.

Хотя при использовании направленной приемной антенны АН-433 может быть вам бы хватило ЧИП антенны ANT-433-SP на передающем конце...

[rat]

Ничего страшного здесь нет, используйте на прием АН-433. У неё заявленный КУ не менее 10-ти дБ. Получите увеличение дальности приблизительно в три раза, учитывая то, что сейчас у вас используется штырь длиной 50 мм. Он может быть и согласован, но уступает четвертьволновому (175 мм) 2-3 дБ за счет меньшей действующей длины.

А для согласования штыря с модулем SIM20 желательно сбросить эскиз или фото вышей конструкции (можно в Painte), размер вы указали - 50х80 мм, а толщина - ? И хорошо , если бы этот размер был бы в качестве GROUND, т. е. металлизация. Я смог бы в HFSS промоделировать конструкцию, оценить импеданс антенны и дать рекомендации по согласованию.

Хотя при использовании направленной приемной антенны АН-433 может быть вам бы хватило ЧИП антенны ANT-433-SP на передающем конце...

Присоединил фотку. Выглядит ужасно, конечно, но макет есть макет... К выходу SIM20 МГТФ соединен с антенной, антенный разъем прикручен к металлической полосе 80 мм. Предполагалось, что она будет выполнять роль "противовеса".

Эскизы прикрепленных изображений

 

[old_boy]

Присоединил фотку. Выглядит ужасно, конечно, но макет есть макет... К выходу SIM20 МГТФ соединен с антенной, антенный разъем прикручен к металлической полосе 80 мм. Предполагалось, что она будет выполнять роль "противовеса".

вот эти проводочки МГТФ на частоте 430 МГц имеют индуктивность, порядка 0,03-0,05 мкГн, т.е. XL~100-150 Ом. По КСВ это 2-3. Это, конечно, не такое страшное рассогласование (30% мощности на отражение), но в расстоянии можете потерять процентов 10. Все же кардинальное решение - это использование направленной приемной антенны, тогда может быть вполне достаточно передающей ЧИП антенны ANT-433-SP, специально спроектированной под этот модуль.

Промоделирую, отпишусь

Вот результаты моделирования в HFSS для противовеса 80 мм (как на макете) и 125 мм (идеальный вариант). В первом случае КСВ=3,5 и КПД при этом 0,7, т.е. потеряете -1,5 дБ. Во втором случае хорошее согласование с КСВ=1,25, но это не устраивает заказчика.

Для улучшения согласования с противовесом 80 мм (если есть очумелые ручки) можно изготовить маленькую платочку со схемой между выходом радиомодуля и антенным разъемом.




При этом необходимо обеспечить хорошую землю между корпусом и модулем и минимально короткие соединения. Сделать это довольно не просто







если интересуют сами проекты - могу загрузить...

[rat]

Вот результаты моделирования в HFSS для противовеса 80 мм (как на макете) и 125 мм (идеальный вариант). В первом случае КСВ=3,5 и КПД при этом 0,7, т.е. потеряете -1,5 дБ. Во втором случае хорошее согласование с КСВ=1,25, но это не устраивает заказчика.

Для улучшения согласования с противовесом 80 мм (если есть очумелые ручки) можно изготовить маленькую платочку со схемой между выходом радиомодуля и антенным разъемом.




При этом необходимо обеспечить хорошую землю между корпусом и модулем и минимально короткие соединения. Сделать это довольно не просто

если интересуют сами проекты - могу загрузить...

Спасибо огромное

А что за программа моделирования? Если можете, выложите пожалуйста проекты ) Еще раз спасибо большое )

[old_boy]

Спасибо огромное А что за программа моделирования? Если можете, выложите пожалуйста проекты ) Еще раз спасибо большое )

HFSS v.14.01 - симулятор ВЧ структур, на форуме по этой программе есть отдельная ветка.

 433_box_80_120mm.rar ( 17.72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51


Ansoft Designer 5.0 - программа моделирования ВЧ устройств (цепей, схем, систем...)

 433_impednce_matching_80mm.rar ( 20.31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 41


Файл данных в формате Touchstone (*.S1p), полученный в результате моделирования ВЧ структуры (box & antenna) в программе HFSS, является исходным для согласования выхода радиомодуля с импедансом антенны ...

Сообщение отредактировал old_boy - May 27 2014, 04:27

[rat]

HFSS v.14.01 - симулятор ВЧ структур, на форуме по этой программе есть отдельная ветка.

 433_box_80_120mm.rar ( 17.72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51


Ansoft Designer 5.0 - программа моделирования ВЧ устройств (цепей, схем, систем...)

 433_impednce_matching_80mm.rar ( 20.31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 41


Файл данных в формате Touchstone (*.S1p), полученный в результате моделирования ВЧ структуры (box & antenna) в программе HFSS, является исходным для согласования импеданса антенны с выходом радиомодуля...

Спасибо )