Antenna WiFi passante in vetro

Ho installato molte radio UHF per auto e kit vivavoce per telefoni cellulari. Ho lavorato principalmente su camion e veicoli commerciali dotati di bull bar, su cui avrei montato un'antenna grande, ingombrante e ad alto guadagno. In alternativa, una staffa potrebbe essere montata direttamente sul telaio sotto il cofano (che spesso significava taglio / perforazione). Il cavo coassiale passava dal nuovo dispositivo all'interno della cabina, attraverso il vano motore e fino alla base dell'antenna.

Ma ogni tanto prendevo un dirigente elegante con una nuova berlina di lusso splendente, e usavo un'antenna con montaggio in vetro relativamente discreta. Il cavo scorre sotto il cruscotto e su per il montante (sotto il rivestimento o il rivestimento in plastica) sul lato passeggero, e si apre vicino alla parte superiore del parabrezza. Il cavo si avvita in una piccola scatola / pannello nero, un lato del quale aderisce direttamente alla superficie interna del vetro. Alla base dell'attuale albero dell'antenna c'è un pannello adesivo simile che si monta sulla superficie esterna del vetro, direttamente sopra il primo.

Non ho mai capito fino in fondo come o perché funzionasse, ma essenzialmente il segnale era in grado di fluire attraverso il vetro. La mia domanda è: questa stessa tecnica può essere adottata per le antenne WiFi a 2,4 GHz e / o 5 GHz?

Piastre di condensatori paralleli di 25 mm per 25 mm separate da 4 mm di vetro con una permittività relativa di 4 darebbero una capacità di accoppiamento di circa 5 pF. Quella capacità è in serie con un segnale d'antenna e a 2,5 GHz, agirebbe come un'impedenza di blocco di circa 13 ohm, quindi è fattibile che potrebbe essere utilizzato senza interrompere troppo il VSWR.

• k è la permittività relativa del vetro.
• $\epsilon_0$ è la permittività assoluta dello spazio libero (8.854 pF / m)

L'impedenza di blocco della serie 13 ohm potrebbe essere esclusa da un piccolo valore dell'induttanza in serie. Mi aspetto che funzioni meglio quando si trova sul bordo del finestrino (e vicino alla carrozzeria) perché il tipo di antenna è un monopolo e ha bisogno di una forma di piano di massa locale per essere più efficace. In altre parole, l'uso di una connessione capacitiva richiede che la base dell'antenna sia una piastra del condensatore.

Non escluderò bobine che possono accoppiarsi attraverso la finestra di vetro ma, a 2,5 GHz, potrebbero iniziare a perdere più di un accoppiatore capacitivo.

Non ho mai capito fino in fondo come o perché ha funzionato

Bene, non è magico ;-)

In realtà può essere fatto

utilizzando magneticamente induttori accoppiati. Questo è come un trasformatore senza un nucleo magnetico. La ricarica wireless utilizzata in alcuni telefoni cellulari utilizza lo stesso principio. Fondamentalmente, una bobina crea un campo magnetico da un segnale elettrico che viene poi raccolto da una seconda bobina (sull'altro lato dell'isolante, che può essere qualsiasi isolante incluso aria o vetro). La seconda bobina trasforma il campo magnetico in un segnale elettrico.

o

usando elettricamente un condensatore come la struttura. Un condensatore è costituito da due piastre elettricamente conduttive con un isolante (che può essere qualsiasi isolante incluso aria o vetro) in mezzo. Un condensatore è una bassa impedenza (non costituisce un ostacolo) per i segnali ad alta frequenza.

Per frequenze più basse fino a circa 200 MHz, mi aspetto che venga utilizzato il metodo di accoppiamento magnetico. Per le basse frequenze sarebbe necessario un condensatore molto grande (per l'accoppiamento elettrico) per essere efficiente.

Per alte frequenze superiori a 200 MHz, in modo da includere segnali WiFi, mi aspetto che venga utilizzato il metodo di accoppiamento elettrico. Le alte frequenze non possono viaggiare attraverso grandi bobine rendendo difficile il metodo di accoppiamento magnetico.