Запитка антенны через гибкую ПП Опции

[seemann]

Добрый день!

Разрабатывал ли кто нибудь запитку (патч-) антенны через микрополосковую линию ведущею по двухслойной, гибкой печатной плате (50 Ом, снизу массивная земля, сверху узкий проводник, толщина диэлектрика ~50µм, расстояние ~90мм)? Хотел спросить, возможна ли реализация и на что обратить внимание.

Благодарю за отклики,

Валерий

[Aner]

Да. Что за материал, его эпсилон, потери? Проблема с гибкостью и окружением, параметры будут плыть, коаксиал предпочтительнее.

[seemann]

Полиимид AP-8545R, Er=3.4. Понимаю, что коаксиальный кабель лучше, но клиент клиент так хочет. Интересно, можно ли для наглядного эффекта просимулировать в CST или HFSS?

[Aner]

Полиимид AP-8545R, Er=3.4. Понимаю, что коаксиальный кабель лучше, но клиент клиент так хочет. Интересно, можно ли для наглядного эффекта просимулировать в CST или HFSS?

Можно в CST2018SP4 просимулировать всю плату, с кабелем и с вариантами изгиба. Удобно, если проект сделан в Оркаде, Каденсе там прямая конвертация.

[seemann]

Спасибо! Тогда стоит сначала просимулировать. Хотя все-таки интересно, есть ли у кого практический опыт такого технического решения.

[Aner]

Спасибо! Тогда стоит сначала просимулировать. Хотя все-таки интересно, есть ли у кого практический опыт такого технического решения.

Опыт имеется, так а что нужно то? Сами переходы на микрострип с жесткой платы или что?

[seemann]

В принципе все ясно. Техническая реализация возможна. Нужно обратить внимание на переход с жесткой ПП на гибкую (как я понимаю, ширина проводника может быть разной). Сначала просимулировать и только тогда изготовить прототип. На прототипе замерить S11 и решить, насколько устраивает результат. Так?

[Aner]

Под что? Под какой патч делается? Какой диапазон ... GSM, LTE, GPS, ISM, ? 90мм всё же приличное расстояние, укорочение учесть нужно, потери.

[seemann]

GNSS (GPS и ГЛОНАСС)

[Aner]

GNSS (GPS и ГЛОНАСС)

Кабель полюбому выиграет у гибких микрострипа, микрополоска на таких расстояниях. Для GNSS (GPS и ГЛОНАСС) укорочение оч важный элемент, у вас разные: на плате и микрострипе получатся, это не годится. Особенность GNSS (GPS и ГЛОНАСС) максимальное согласование требуется, из-за шумов и низкоуровневых сигналов.

[seemann]

Шумы и низкоуровневые сигналы, полностью согласен. Причём тут коэффициент укорочения, не понимаю. Сигнал узкополосный, значит задержка фаз не должна играть роли. Особенно на расстояние 90мм. С моей точки зрения, лучше поставить элементы согласования антенны рядом с антенной (она сама сидит на жесткой ПП) и дальше разводить микрополосковой линией в те же 50 Ом.

[Aner]

Шумы и низкоуровневые сигналы, полностью согласен. Причём тут коэффициент укорочения, не понимаю. Сигнал узкополосный, значит задержка фаз не должна играть роли. Особенно на расстояние 90мм. С моей точки зрения, лучше поставить элементы согласования антенны рядом с антенной (она сама сидит на жесткой ПП) и дальше разводить микрополосковой линией в те же 50 Ом.

Если не принимаете, не понимаете про укорочение, тогда проверьте практикой, лабораторной работой, если конечно доступны соответствующие приборы.
Коэффициент укорочения и узкополосный сигнал, задержка фаз из разных тут тем. Коэффициент укорочения или несколько их обеспечат согласование по метрической длине линии из-за разности скорости распространения сигнала в материалах. В помощь - Signal velocity https://en.wikipedia.org/wiki/Signal_velocity

Ставить элементы согласования антенны рядом с антенной все же бессмысленно по нескольким причинам. Патч у вас скорее всего керамика, это высокодобротный резонатор, узкополосный, и его по максимуму согласовали на те самые 50 Ом волнового ( моделировали, производили , подгоняли ... ), если это не так, то выбранный вами тип патча неудачный, малоэффективный. А вот входная часть приемной микросхемы врядли будет приведена к 50 Омам волнового, по этому и ставят нам элементы согласования. Еще один момент нужно помнить, что у кабеля, микрострипа и тп, параметры распределенные а у входа приемника сосредоточенные.

[seemann]

Aner, спасибо за просвещение. Понимаю, что в данной материи я мало что смыслю и поэтому буду применять коаксиальный кабель.

[Aner]

Применяя коаксиальный кабель также не промахнитесь с его длиной, оч важный момент. Вероятно кабель у вас будет тонкий, диаметр ~ 2..3 мм. Затухание большое против кабелей диаметром 5 или 10 мм. Выбор длины кабеля требует учесть коэффициент укорочения, который может быть от 0.6 до 0.85, так как скорость распространения в кабеле меньше чем в воздухе. Коэффициэнт берете из даташита, можно также и померить. К примеру если допускаете длину 100 мм, то это далеко от требуемой длины. При пересчете, например с коэффициентом укорочения 0.8 получите длину кабеля только 75.2мм и кратную этой длине. Вероятно будете использовать разъем UFL на плате для подлключения кабеля антенны. Нужно учесть длину проводника микрострипа от кабеля до вывода GNSS (GPS и ГЛОНАСС) модуля также.