Qual antena usar se a proximidade com objetos de metal for inevitável?

Na minha aplicação, o dispositivo será colocado em cima de um disco de metal, a menos de um centímetro de distância da placa de circuito impresso!

Agora, prototipei o dispositivo usando uma placa de interrupção nRF24L01 + com apenas uma antena de chip e posso me comunicar com o dispositivo a alguns metros de distância (obviamente de um receptor com linha de visão para a PCB, não por baixo do disco). No entanto, se eu quiser aprimorar meu design e aumentar a confiabilidade do link sem fio, que tipo de antena devo usar?

Devo mudar para uma banda de frequência de RF mais baixa?

Pelo que li na Internet, uma antena remota com um plano de aterramento por baixo pode ser uma boa antena para usar, porque os efeitos do disco de metal por baixo de toda a placa de circuito impresso serão reduzidos, já que nosso design envolve um plano de aterramento por baixo da antena . Isso parece ocupar muito espaço, em oposição a uma antena IFA gravada diretamente em uma placa de circuito impresso.

No entanto, sendo bastante novo em toda essa teoria de RF, eu basicamente não tenho idéia. Alguma ideia?

cksa361, estou confuso com a sua recompensa porque não tenho certeza do que mais você precisa responder, exceto pelo comentário que me deixou, por isso vou responder.

Quando você escolhe entre diferentes antenas de chip, normalmente não encontrará uma que seja significativamente melhor que outra em todos os aspectos, a menos que um novo processo tenha sido desenvolvido. Na maioria dos casos, você terá que escolher o que melhor se adapta à sua aplicação e, para você, isso parecerá significativamente melhor.

Força de radiação

O maior, Mica , possui melhores características de radiação (mais energia para a mesma energia). Isso significa que, para dois transmissores que irradiam a mesma potência, essa antena terá maior alcance. Isso também significa que a antena Mica receberá de uma fonte a uma grande distância muito melhor.

Tamanho

O Taoglas é menor. Isso é autoexplicativo, se o espaço é um problema ou se o tamanho ímpar da mica causa problemas, o Taoglas vence.

Tuning

Você precisará ajustar o circuito correspondente para o Mica. Para os Taoglas, parece que eles têm um circuito de correspondência definido. Esse problema é abordado na pergunta sobre a medição da impedância de saída . Isso pode ser desafiador se você não tiver o equipamento certo. Uma antena com nevoeiro prejudicará gravemente seu alcance, se você não conseguir sintonizar, poderá achar que o Taoglas será mais fácil de usar.

Edit: Eu li mal as folhas de dados, ambos têm desenhos de referência. Se você deseja alterar seu layout do design de referência (ou seja, você não tem espaço para fazer o layout exato) em qualquer antena, será necessário reajustar o circuito, conforme foi linkado no parágrafo com o aviso. Apesar.

Eu espero que isso ajude.

Como lidar com a IFA

Portanto, se você colocar um plano de terra grande abaixo de uma antena, criará uma imagem da antena e a uma distância igual do plano de terra, mas do outro lado, como se o plano de terra não estivesse lá. A única parte importante é que qualquer solução existe acima do plano do solo e existe 0 abaixo dele.

Para não ficar preso na solução, tente colocar a placa do plano de terra meio comprimento de onda abaixo do radiador IFA. Isso deve fazer com que a radiação seja duplicada. Você pode testar isso, movê-lo, medir seu RSSI com distâncias diferentes, escolher o que você mais gosta.

Espero que esteja claro, me avise. Se eu puder fazer mais.

Sua solução

De uma perspectiva geral, você ficará feliz com cerca de 2,4 GHz, ele tem muito desenvolvido, isso reduz custos. Uma antena IFA parece lhe proporcionar um bom fator de forma; na verdade, é um tipo de antena remendo, e se a peça à terra causar um problema, basta procurar outro remendo. Estes são comumente usados ​​devido ao baixo custo e ao baixo fator de forma.

Outras opções

Se você precisar irradiar do disco (ou seja, a direção que passa pelo disco), a antena de patch é um método muito fácil. Também existem antenas de chip projetadas para ter um plano de aterramento. Ambos irradiarão muito bem.

Se você precisar irradiar no lugar do disco, para os lados, é aqui que você não poderá errar com um dipolo de meio comprimento de onda . Especificamente, o quarto de onda monopolo , usando o disco de aterramento como condutor. Essa pode ser uma configuração muito eficaz.