Che cos'è un'antenna da 50 ohm? Come ne faresti uno?

Questa è una domanda intenzionalmente molto aperta. Cosa significa che un'antenna è un'antenna da 50 ohm a una certa frequenza? Come si realizza un'antenna da 50 ohm per dire 433,92 MHz? Quali sono le opzioni? Quali sono le conseguenze del fatto che è diverso da 50 ohm?

Cercando di pensare a cosa sia usato 433 per la parte alta della mia testa :) È la banda dei segnali deboli?

Ad ogni modo, la maggior parte delle radio a 2 vie sono fatte per abbinare fino a un'antenna da 50 ohm e la corrispondenza è lasciata a te. È possibile ottenere un'antenna già sintonizzata oppure eseguire la corrispondenza dell'impedenza mediante una serie di tecniche (vedere l'articolo di riferimento di seguito).

Con una buona partita, riduci le onde stazionarie. Le onde stazionarie si accumulano quando la radio emette un segnale ben modulato ma l'antenna non risuona a quella frequenza e provoca onde stazionarie, che si immettono nella radio e possono far esplodere lo stadio finale.

Maggiore è la potenza di uscita, più questo diventa importante. A bassissima potenza, diciamo <1 watt, il peggio di cui ti devi preoccupare è che l'antenna non risuoni e il tuo segnale non vada da nessuna parte. A potenze più elevate, diciamo 50+ watt, puoi danneggiare il trasmettitore in meno di 1 secondo. Le radio moderne hanno rilevatori SWR integrati che riducono la potenza se rileva un problema. Tuttavia, non è sempre garantito che funzionino.

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Cosa significa che un'antenna è un'antenna da 50 ohm a una certa frequenza?

Significa che se si applica un'onda sinusoidale 1 V _RMS di quella frequenza alla fine dell'antenna, una corrente _{RMS di} 1/50 A _scorrerà nell'antenna in quel punto. V = IR

Quando si fa riferimento ad apparecchiature RF, è necessario affrontare l '"impedenza caratteristica", che è una proprietà di antenne, linee di alimentazione e persino stadi di uscita del trasmettitore.

L'importante è assicurarsi che le impedenze siano adattate completamente dall'apparecchiatura all'antenna. Questo è più importante per i trasmettitori, poiché è coinvolta una maggiore potenza, ma non fa male nemmeno ai ricevitori.

Una cosa che non vuoi fare è semplicemente collegare due elementi con impedenze diverse. Esistono trasformatori RF di vario tipo che possono essere utilizzati per abbinare sezioni che altrimenti non sarebbero corrispondenti. Qualsiasi brusco cambiamento di impedenza fa riflettere parzialmente l'energia RF che incontra il disadattamento, un po 'come quello che succede quando la luce colpisce un pezzo di vetro. Quando un'estremità del sistema è un trasmettitore da 100 W, ciò può far sì che l'energia significativa venga riflessa allo stadio di uscita del trasmettitore. Fondamentalmente, è solo inefficiente, poiché l'energia riflessa diventa solo calore disperso nel trasmettitore e l'uscita dall'antenna viene ridotta. La misura della quantità di riflessione in corso viene definita rapporto delle onde stazionarie, spesso abbreviato SWR.

Non tutti i sistemi RF sono 50 ohm. Esistono tipi di coassiale (ad es. RG-59) da 75 ohm e cavo gemellato da 300 ohm che non sono insoliti.

Un grande tutorial: la guida di Dropout alla progettazione di antenne per traccia PCB

Un'antenna a 1/4 di onda con quattro radiali di 1/4 di onda a 45 gradi darà qualcosa di simile a un'impedenza di 50 ohm.

È anche utile capire perché un'antenna da 50 ohm è così importante.

Supponiamo che tu abbia una sorgente con un'impedenza di uscita (resistenza) di 50 ohm, come la combinazione batteria / resistenza ideale nel diagramma seguente:

Se si desidera estrarre la massima potenza dalla fonte di cui sopra, la resistenza di carico necessaria deve essere di 50 ohm. Provalo tu stesso - inserisci 40, 50 e 60 ohm e calcola quanta potenza va al carico in ciascun caso.

Quindi, questo è il motivo per cui le antenne da 50 ohm sono importanti: le sorgenti che le guidano in genere hanno 50 ohm di impedenza.

Pertanto, se vuoi fornire la massima potenza RF dalla tua sorgente da 50 ohm all'antenna - voilà, solo un'antenna da 50 ohm lo farà!

Ecco una buona nota app per creare un'antenna PCB Bluetooth (2.4 Ghz)

http://www.national.com/appinfo/cp3000/files/SBK/Bluetooth_Antenna_Design.pdf

50 Ohm è l'impedenza di ingresso della linea di alimentazione all'antenna. In pratica, colleghiamo un'antenna con connettore da 50 Ohm (come SMA, Coax ...) quindi l'impedenza della linea di alimentazione dovrebbe essere anche di 50 Ohm.

Per la progettazione dell'antenna Bluetooth a 2,4 GHz, puoi anche consultare https://anilkrpandey.wordpress.com/2017/01/19/inverted-f-bluetooth-antenna-design-for-smart-phone/