Productietip: Invloed behuizing op antenne-werking

​Elke ontwerper herkent het wel: het prototype van het apparaat functioneert prima op je bureaublad, maar eenmaal in de behuizing vallen de prestaties van de antenne flink tegen. Een domper voor de productie en vertraging in het vermarkten van uw HF-oplossing.

​n veel gevallen is de-tuning of verstemming de oorzaak. Dé reden is dat het materiaal van de behuizing een andere geleide contante heeft (Ɛr) dan die van lucht. Even wat rekenen. Stel we willen een ¼ Lambda monopole printantenne gebruiken op 868 MHz. De elektrische lengte is ¼ Lambda, is ¼*((300*10E8)/868MHz) = 86mm.
De mechanische lengte van deze printspoor antenne op FR4 printmateriaal en lucht als verdere omgeving is 86mm/√ Ɛr. Hieruit blijkt direct de relatie tussen de mechanische lengte van de antenne en de invloed van de diëlectrische constante van de omgeving.

Dient de applicatie te worden ingegoten, dan is het gebruik van chip antennes af te raden. Deze zijn in veel gevallen niet voldoende te corrigeren voor de afwijkende Ɛr van het potting materiaal (Ɛr van potting materialen verschillen onderling enorm. Waardes tussen 4 en 7 zijn heel normaal).

vector network analyzer plotOnze advies – en gelijk ook onze werkwijze – is om een proto van de applicatie met printspoor antenne voorzien van een vooraf ingemeten coax kabel in te gieten en met een Vector Network Analyzer (VNA) de resonantie frequentie en de impedantie te meten. Met deze meetresultaten is dan de totale effectieve Ɛr te berekenen. En dus ook de mechanische lengte voor een ingepotte antenne. Deze praktische aanpak is de snelste weg naar resultaat is onze ervaring.