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.

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.

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.

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?

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.

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)...

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

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

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?

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.

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...

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.

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

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.

Так то в средней полосе РФ. А вот посевернее останутся одни ГЛОНАСС. По поводу антенны, можно индуктивность параллельно попробовать.

Посевернее останется GPS, а ГЛОНАСС еще дает большую ошибку там.
Ну и советы странные, ... можно индуктивность параллельно ... .
Куда ее ставить? Про изменения, "слома" ДН как тогда?
Так и на сколько порядков различие в добротности, той индуктивности и патча не подскажите? И что эта индуктивность сотворит, понимаете?

Вы опять все перепутали. GPS чем ближе к северу, тем хуже работает, пока совсем не глохнет. А ГЛОНАСС работает везде.
А про индуктивность, если частота с уменьшением противовеса упала, значит добавилась нескомпенсированная емкость. А емкость компенсируется индуктивностью.

Резонансная частота легко поднимается отрезанием уголка у патча. Лучше симметрично

Это неверно.

Ага особенно если двухслойный патч с внутренним патчем. Да и у простой керамики не получится, попробуй с десяток разных подпилить, а то тут уже приходили жаловаться на таких как вы, причем с фотками запиленых метализаций.
Китайцы к примеру на своих приличных качествнных фабриках керам антенн подстройку делают лазерным резаком, испаряя с нужного торца патча малый прямоугольничек.

А симметричные обрезы уголков у патчей вещь проектная, называется: patch antenna with truncated corners.
Если сами будете обрезать патч у промышленной прямоугольной или квадратной патч антенны, то потреряете во всех параметрах, разрастется полоса пропускания, ухудшится КСВ, уменьшится усиление, добротность как следствие, диаграмма направленности может существенно ухудшится, измениться, появятся много доп лепестков и тп. А оно вам надо?

Впаял 2.2нГн - частота поднялась с 1510МГц до 1550МГц, но последущее увеличение индуктивности почему-то вернуло резонанс обратно на 1510МГц:
2.2нГн - 1550МГц
3.9нГн - 1540МГц
4.3нГн - 1530МГц
4.7нГн - 1520МГц
6.8нГн - 1515МГц
10нГн - 1510МГц
27нГн - 1510МГц

Кроме резонанса у вас там другие параметры сдвигаются туда - сюда. Производитель все же оптимальный патч расчитывает и производит. А что у вас получается если рассмотрим следующую реальность. Эта ваша антенна патч как и другие это трансформатор волнового сопротивления из двумерного коаксиала (~ 50 Ом) в 3D постранство с 120*пи Ом. И любые изменения в этом 3D (то же подключение катушки, у которой есть межвитковая емкость, активное и тд ) нужно пересчитывать в каде (HFSS,CST,MWO), затем на векторнике проверять. Тогда и результат будет понятен. Например насколько сдвинутая частота ухудшило ксв, ... итд.

Не увидел во всем написанном ничего про диаграмму направленности (ДН)!
ИМХО.
Прежде, чем настраивать в резонанс надо убедиться, что у вас не "развалилась" ДН.
Только потом можно пытаться настроить КСВн.
Т.к., вы изменили полную конструкцию антенны (уменьшили ground plane 70х70mm), то у вас может получиться неудовлетворительная ДН.
Т.е. антенна просто напросто может начать светить в один бок, только в бока, а в худшем случае в сторону ground plane.

ДН получившейся антенны пытались померить?

Для GPS не встречал с внутренним патчем, да и ни к чему это, внутренний патч сужает диаграмму.
Обрезал как-то. Полоса осталась та же, согласование изменилось на 1 dB. Уровень принятого сигнала в пределах погрешности.

<Обрезал как-то ... > надеюсь по правилам и ... .
Не находите свой ответ странным, особенно ... согласование изменилось на 1 dB.
Чем накое намерили?
Как это вы увидите внутренний патч, только если рентген. И внутренний патч разный может быть как сужать диаграмму, так и расширять. Поиграйтесь c патчами в CST.

Надо наоборот-уменьшать индуктивность))) чем больше, тем полнее отсутствует компенсация. Индуктивность 27 нГн, вообще, собственный резонанс в районе 1.5 ГГц.
По поводу противовеса. Его можно уменьшить если сделать трехмерным. Две пластины меньшей площади с зазором между пластинами. Главное, чтобы под антенной пластины смыкались. Дальше нижнюю можно отогнуть вниз. Все равно будет емкость, которую надо компенсировать индуктивностью, но уход частоты должен слегка стать меньше.