Перейти к содержанию

Какой длины антенна нужна на 868 МГц?

Обновлено Редакция GAW

Самая простая антенна для модуля 868 МГц — монополь λ/4: штырь или провод длиной в четверть длины волны над землёй платы. Земля работает второй половиной антенны, поэтому от её размера зависит и нужная длина, и согласование (TI AN058, разд. 3.2).

Наш расчёт длины по частоте:

λ4=c4f=3⋅1084⋅868⋅106≈8,6 см\frac{\lambda}{4} = \frac{c}{4f} = \frac{3 \cdot 10^8}{4 \cdot 868 \cdot 10^6} \approx 8{,}6\ \text{см}

Для другой частоты и для антенны из кабеля длину считает калькулятор частоты и длины волны.

Какие антенны бывают на 868 МГц

АнтеннаРазмерКПД по замерам TIВ децибелах (наш пересчёт)
Готовый штырь Nearson на разъёме, 868 МГцпокупная антенна70,5 %−1,5 дБ
Тот же штырь на 915 МГц—89,1 %−0,5 дБ
Спиральная проволочная, 915 МГцкомпактная68,5 %−1,6 дБ
Чиповая (плата 3), 868 МГцсамая компактная47,3 %−3,3 дБ
Печатная IFA (DN023)43 × 20 ммв DN031 не мерилась—

КПД измерены TI на отладочных платах (DN031, разд. 4.8): штырь — покупной диполь на разъёме, а не отрезок провода λ/4, и провод длиной 8,6 см TI не мерила. Децибелы для 868 МГц указаны в DN031, остальные — наш пересчёт. На вашей плате и в корпусе числа будут другими.

Печатная IFA. TI DN023 даёт готовый контур размером 43 × 20 мм на FR-4 толщиной 0,8 мм без земли под антенной. Подстраивают её отрезком L6: при земле 31 × 45 мм около 9 мм для 868 МГц. Рабочая полоса — около 50 МГц, поэтому корпус и соседние детали сдвигают настройку заметно.

Как подобрать длину

  1. Отрежьте штырь с запасом и установите модуль в корпус.
  2. Измерьте КСВ или уровень сигнала на приёмнике.
  3. Если резонанс ниже нужной частоты — укоротите антенну, если выше — удлините (AN058, разд. 6.2.5).

Почему печатной антенне нужна зона без меди и места под П-цепь согласования — в статье «Антенны»; выбор самого модуля — в статье «Радиомодули 433 и 868 МГц».

Похожие вопросы

Подойдёт ли антенна от модуля 915 МГц?

Хуже, чем родная: четверть волны на 915 МГц — 8,2 см против 8,6 см на 868 МГц (AN058). У печатной IFA из DN023 разница в настройке — отрезок L6 около 9 мм для 868 МГц и около 1 мм для 915 МГц. Если антенна широкополосная и рассчитана на обе частоты, это указано в её документации.

Нужно ли учитывать коэффициент укорочения провода?

Для штыря в воздухе 8,6 см — отправная точка, а не окончательная длина: на резонанс влияют изоляция, размер земли, корпус и рука. Поэтому провод режут чуть длиннее и укорачивают, пока КСВ или уровень на приёмнике не станут лучшими. Длину волны в кабеле с учётом коэффициента укорочения считает калькулятор частоты и длины волны.

Можно ли поставить антенну на 433 МГц к модулю 868 МГц?

Нет: антенна резонансная и работает в полосе вокруг своей частоты. Четвертьволновый штырь на 433 МГц вдвое длиннее нужного для 868 МГц, и на чужой частоте он рассогласован — заметная часть мощности отражается обратно. Для каждого диапазона нужна своя антенна.

Источники

  1. Texas Instruments. AN058 Antenna Selection Guide (SWRA161B, 2010) — табл. 1: λ/4 на 868 МГц — 8,6 см, на 915 МГц — 8,2 см; разд. 3.2: монополь λ/4 над землёй; разд. 6.2.5: резонанс ниже нужной частоты — антенну укорачивают, выше — удлиняют
  2. Texas Instruments. DN023 868 MHz, 915 MHz and 955 MHz Inverted F Antenna (SWRA228C, 2011) — IFA 43 × 20 мм, FR-4 0,8 мм, под антенной нет земли; длина L6 ≈ 9 мм для 868 МГц и 1 мм для 915 МГц при земле 31 × 45 мм; полоса около 50 МГц при отражении меньше 10 %
  3. Texas Instruments. DN031 CC-Antenna-DK and Antenna Measurements Summary (SWRA328, 2010) — разд. 4.8: КПД штыревой антенны Nearson (диполь на разъёме) — 70,49 % (−1,52 дБ) на 868 МГц и 89,09 % на 915 МГц; чиповой (плата 3) — 47,34 % (−3,25 дБ) на 868 МГц; спиральной проволочной (плата 11) — 68,52 % на 915 МГц

Нашли ошибку?

Смотрите также