Ректенна на HSMS-2852 Опции

[Koizumi]

Пытаюсь сделать ректенну на 868МГц,
в качестве антенны выбрал PIFA, рассчитал в ADS, получилось вот такое:






далее в том же ADS используя их модель диодов HSMS-2852 смоделировал импеданс удвоителя:



согласование антенны и удвоителя



итоговая схема



разводка



плата



Кондёры Murata NP0, индуктивность 1% Murata проволочная на керамике.
Увы нет доступа к анализатору, чтобы снять характеристики антенны и удвоителя.

В общем немного неоптимально и коряво сделано, но по идее хоть как-то должно работать.
Но нет. На передатчик +15dBm на выходе и с китайской антенной-спиралькой, реагирует только с расстояния в пару сантиметров между антенной передатчика и приёмника. Напряжение на выходе при этом единицы милливольт. Это очень мало по сравнению с тем, что обещается в datasheet/an на HSMS-2852.

Подскажите, в какую сторону копать? Это могут быть проблемы с согласованием/корявой сборкой или же всё так и должно работать, и сигнал на выходе надо искать в районе микровольтов?

[Koizumi]

С HFSS более-менее понятно. Питание там не коаксиалом, так что lumped очень в тему был. А вот чтение внимательно мануала по антенне никто не отменял.
А в мануале ссылка на файл с проектом антенны, где есть герберы со слоями платы.
Увеличив противовес антенны по размерам с гербера, в HFSS стали получаться вполне вменяемые результаты модели, которые логически объяснимы.
Однако в ADS аналогичные результаты пока получить не удалось.



UPD: при обсчёте этой конструкции в ADS с помощью mom - результат 1:1 как в HFSS с FEM.
А вот FEM в ADS я всё ещё не умею готовить.

Сообщение отредактировал Koizumi - Jun 16 2017, 21:05

[uve]

Можно было и не трогать Ground, а слегка подкорректировать F структуру:

[Koizumi]

Можно было и не трогать Ground, а слегка подкорректировать F структуру:

Можно, но у меня самая главная загадка - почему S11 в проекте в HFSS с мелким противовесом не соответствовал докам от TI. Они же эту антенну делали и всё измерили.
У меня в симуляции, по геометрии с маленькой площадью земли, S11 не опускался ниже -6дБ, а это сложно назвать антенной.

И на форуме TI та же беда у человека Bad HFSS simulation result for DN023 868M inverted F antenna

Сообщение отредактировал Koizumi - Jun 17 2017, 14:59

[uve]

Можно, но у меня самая главная загадка - почему S11 в проекте в HFSS с мелким противовесом не соответствовал докам от TI. Они же эту антенну делали и всё измерили.
У меня в симуляции, по геометрии с маленькой площадью земли, S11 не опускался ниже -6дБ, а это сложно назвать антенной.

"Если на клетке с буйволом надпись- Слон, то не верь глазам своим" К.П.

[Koizumi]

"Если на клетке с буйволом надпись- Слон, то не верь глазам своим" К.П.

Уважаемый uve.
Может быть посоветуете какую-нибудь литературу по расчёту PIFA/MIFA двухмерных антенн. Литературы по PIFA очень много но вся она для трёхмерных моделей антенн.

Пока что всё что удалось найти это вот такая информация:


Из того, что нашёл сам - самое интересное было:
Stutzman W. L., Thiele G. A. - Antenna Theory and Design
Kin-Lu Wong, Planar Antennas for Wireless Communications
Vadim Antonchik.Theory and experiment of planar inverted F-antennas for wireless communications applications
Constantine A. Balanis, Antenna theory



Сообщение отредактировал Koizumi - Jun 18 2017, 18:17

[uve]

Уважаемый uve.
Может быть посоветуете какую-нибудь литературу по расчёту PIFA/MIFA двухмерных антенн. Литературы по PIFA очень много но вся она для трёхмерных моделей антенн.

Я изучал теорию PIFA по : С.И. Надененко "Антенны" 1959 г. стр 286 - Антенны-мачты и антенны-башни с заземлённым основанием (шунтовое питание)

[Koizumi]

Я изучал теорию PIFA по : С.И. Надененко "Антенны" 1959 г. стр 286 - Антенны-мачты и антенны-башни с заземлённым основанием (шунтовое питание)

Похоже на то, что в зарубежной литературе пишут.



Я правильно понимаю, что ширина w на рисунке выше в основном определяет полосу?
Как в реальном мире на характеристики влиает ширина w2 ?
Также в литерауре написано, что регулируя точку питания антенны - меняется сопротивление антенны, но частота её не должна сильно уходить. В симуляторе частота уходит и довольно сильно(более 10% при сдвиге на 3мм)
или это нормально?
И нигде не нашёл каких-то данных по расчёту размеров противовеса. Везде он бесконечный и идеальный.

[uve]

Похоже на то, что в зарубежной литературе пишут.
Я правильно понимаю, что ширина w на рисунке выше в основном определяет полосу?
Как в реальном мире на характеристики влиает ширина w2 ?
Также в литерауре написано, что регулируя точку питания антенны - меняется сопротивление антенны, но частота её не должна сильно уходить. В симуляторе частота уходит и довольно сильно(более 10% при сдвиге на 3мм)
или это нормально?
И нигде не нашёл каких-то данных по расчёту размеров противовеса. Везде он бесконечный и идеальный.

PIFA, в принципе обычный несимметричный излучатель(пол диполя) над Ground. Поэтому все описания зависимостей его характеристик от геометрии относятся и к PIFA( почитайте про диполь). W2 это "провод" в цепи питания. Чем тоньше тем больше индуктивная реактивность.
Место подключения этого "провода" влияет в основном на входное сопротивление антенны, а не на "сопротивление антенны". И частота никуда не уходит, изменяется настройка антенны по частоте.
Ground это тоже часть антенны и его геометрия участвует в формировании входного импеданса и др. характеристик антенны. У Вас есть электромагнитный симулятор, возьмите и просчитайте влияние Ground на PIFA. интересные данные можете получить. Поймёте как форма Ground влияет на ширину рабочего диапазона частот этой антенны.

Сообщение отредактировал uve - Jun 18 2017, 20:18