Perché una traccia di antenna ha questa forma?

Mi chiedo perché un'antenna abbia una traccia di una scheda che segue una certa forma "sinuosa". Questo non deve applicarsi solo alle antenne; Sono sicuro che ci sono altri componenti che cambiano percorso per vari motivi, ma l'antenna di solito mantiene questa forma.

Puoi vederlo sulla destra in questa immagine. Qual è il significato dietro una traccia come questa?

esempio di antenna

( fonte )

Questa domanda potrebbe essere correlata all'elettromagnetismo, ma penso che la risposta dovrebbe essere abbastanza semplice.

EDIT: dovrei chiarire che sto cercando spiegazioni su radiazioni e impedenza. Inoltre, qualsiasi commento sul perché un progetto come questo non sarebbe efficiente per un sistema ad alta frequenza sarebbe di aiuto.

pcb antenna

— CI3
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Si chiama antenna "meandro". Ecco una buona descrizione di esso.

— Leon Heller,

Non possiamo parlare di qualcos'altro? Odiavo le antenne al college.

— Federico Russo,

L'hai preso da questa pagina web ?

— Starblue,

Risposte:

Questa viene definita antenna a meandro, che è un tipo specifico di dipolo ripiegato.

vantaggi:

Migliora l'onnidirezionalità
Requisiti di spazio ridotti

svantaggi:

L'accordatura diventa più critica
Le perdite sono superiori a un dipolo standard

La nota dell'app Freescale " Antenne integrate compatte " offre una breve panoramica di diverse opzioni, incluso il meandro, per le antenne su PCB. Non fornisce parametri di progettazione specifici.

Una tesi del 1982, " Meander Antennas " fornisce alcune indicazioni sui modelli matematici utilizzati per comprendere e progettare antenne meandri, ma va più in profondità di quanto la maggior parte degli EE vorranno avventurarsi semplicemente progettando un'antenna.

La realtà oggi è che la maggior parte della progettazione di antenne per PCB di questo tipo viene solitamente eseguita con l'aiuto di un pacchetto CAD per la progettazione di antenne. Le prestazioni dell'antenna dipendono non solo dal layout fisico, ma anche dai materiali utilizzati e dalla forma di tali materiali, per il substrato PCB, il rame e la maschera. Il software presenta ancora alcune limitazioni e vengono quindi eseguiti test approfonditi per convalidare e modificare il progetto una volta fabbricato. Un esempio di software gratuito di analisi dell'antenna è 4nec2 che può valutare molti tipi di antenne.

Quando si progetta un'antenna a meandro, iniziare con una traccia della lunghezza del dipolo ideale, piegarlo nella forma e nello spazio desiderati, quindi eseguire un'analisi numerica per determinare il modello di radiazione e l'efficienza. Alcuni software CAD hanno procedure guidate che possono aiutarti a scegliere un modello ottimale per un determinato spazio, ma non ho ancora visto un libro o una guida che fornisca informazioni ottimali sul modello che possono essere applicate in generale alle antenne meandri.

— Adam Davis
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Non ha niente a che fare con un dipolo ripiegato !!!!

— Leon Heller,

@LeonHeller Esistono molti tipi di dipoli piegati. Questo è uno di loro. Molti appassionati di radioamatori pensano a un tipo specifico di antenna quando dicono "dipolo ripiegato", ma nel campo della progettazione dell'antenna "dipolo ripiegato" è un termine descrittivo, non un disegno specifico dell'antenna. L'antenna meandro è una forma di dipolo piegato, dove ci sono molte pieghe. Se hai una classificazione diversa per l'antenna meandro, ti preghiamo di inviare una risposta che includa il design di base dell'antenna da cui si evolve se non è un design a dipolo piegato.

— Adam Davis,

Non è un dipolo.

— Leon Heller,

@LeonHeller Non sono d'accordo qui, questo è un tentativo di sfruttare il dipolo, più specificamente il monopolo che spesso i ragazzi dicono semplicemente dipolo perché è quello che stai cercando con un'immagine normalmente. Questo è qualcosa che hanno tentato dopo un dipolo ripiegato da quello che ho letto online. Questa è una versione più estrema di un'antenna invertita-F.

— Kortuk,

Concordo con Leon, il riferimento al dipolo è fonte di distrazione e confusione. Poiché un dipolo è normalmente un'antenna bilanciata, la più semplice è un dipolo a semionda come un radiatore RF efficiente ed efficace. Suppongo che Adam significhi una lunghezza d'onda di metà o un quarto, che quindi ha senso. Non ho mai visto il riferimento a un'antenna con più angoli acuti chiamato dipolo piegato, sembra un uso non standard.

— mctylr,

Un'antenna deve avere una certa lunghezza per funzionare bene a una determinata lunghezza d'onda, che è determinata dalla frequenza.

Sebbene sia tutt'altro che semplice, anche la forma e l'ambiente esatti svolgono un ruolo, poiché influenzano i campi elettrici e magnetici che l'antenna dovrebbe emettere.

A meno che tu non voglia studiare il design dell'antenna, puoi pensarlo come una magia nera.

Modifica: penso che il meandro lo moduli principalmente per ottenere un'antenna più lunga in questo piccolo spazio.

Il chip OVC3860 è per l'audio Bluetooth, quindi funziona nella banda 2,4 GHz, con una lunghezza d'onda di circa 125 mm. Dal passo di 0,4 mm di OVC3860 stimo la lunghezza della traccia dell'antenna come 34 mm, che è circa 1/4 della lunghezza d'onda (in realtà un po 'di più, perché il segnale si propaga a una velocità più lenta della velocità della luce nella traccia ). Questa è una lunghezza abbastanza normale per un'antenna single-ended.

— starblue
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Se volessi studiare il design dell'antenna potresti approfondire il motivo per cui quella forma è necessaria?

— Ci3,

Penso che il meandro lo moduli principalmente per ottenere un'antenna più lunga in questo piccolo spazio. Ma la forma esatta è tanta magia nera per me quanto per te.

— Starblue,

Non ne sono così sicuro. Sì, deve avere una certa lunghezza; tuttavia, ci sono configurazioni di antenne più vecchie che hanno una varietà di forme.

— Ci3,

Nel caso in cui si desideri simularlo: dougneubauer.com/fdtd

— starblue

Penso che sia divertente che questa risposta, che sostanzialmente si riduce a "Non lo so" rispetto alla domanda sui PO, ottiene 5 voti :)

— vicatcu

Pura supposizione qui, dato che non sono un ragazzo EM, ma:

La lunghezza dell'antenna dipenderà dalla lunghezza d'onda del segnale inviato.
Come risultato della terminazione (aperta ad un'estremità) dell'antenna, ci saranno onde riflesse che ritornano lungo la linea e questo provocherà interferenze .
Se progettato per farlo, questa interferenza si tradurrebbe in un fenomeno di onde stazionarie lungo la linea.

Ora, qui è dove penso che la forma a spirale abbia a che fare con l'amplificazione delle onde EM inviate attraverso la sovrapposizione delle onde in punti fissi calcolati lungo la linea. Forse al culmine delle onde stazionarie.

— sybreon
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