アンテナトレースがこの形状をしているのはなぜですか?


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アンテナのボードトレースが特定の「波打つ」形状になっている理由を知りたいのですが。これはアンテナだけに適用する必要はありません。さまざまな理由でパスが変化する他のコンポーネントがあると確信していますが、アンテナは通常この形状を保持します。

この写真の右側にあります。このようなトレースの背後にある意味は何ですか?

アンテナの例

ソース

この質問は電磁気学に関連している可能性がありますが、答えは十分にシンプルである必要があると思います。

編集:放射線とインピーダンスに関する説明を探していることを明確にする必要があります。また、このような設計が高周波システムに対して効率的ではない理由についてのコメントも役立ちます。


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「蛇行」アンテナと呼ばれます。ここにそれの良い説明があります。
レオン・ヘラー

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他のことについて話せませんか?大学ではアンテナが嫌いでした。
フェデリコルッソ

このWebページから入手しましたか?
-starblue

回答:


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これはメアンダアンテナと呼ばれ、特定のタイプの折り返しダイポールです。

利点:

  • 全方向性を改善する
  • より小さなスペース要件

短所:

  • チューニングがより重要になります
  • 損失は​​標準的なダイポールよりも高い

フリースケールアプリノート「Compact Integrated Antennas」には、PCBアンテナの蛇行を含むいくつかのオプションの概要が記載されています。特定の設計パラメーターを提供しません。

1982年の論文「Meander Antennas」は、メアンダアンテナの理解と設計に使用される数学モデルに関するガイダンスを提供しますが、ほとんどのEEが単純にアンテナを設計するために冒険するよりもかなり深くなります。

今日の現実は、このタイプのほとんどのPCBアンテナ設計は、通常、アンテナ設計CADパッケージを使用して行われます。アンテナの性能は、物理的なレイアウトだけでなく、使用される材料、およびPCB基板、銅、マスクの材料の形状にも依存します。ソフトウェアにはまだいくつかの制限があります。そのため、設計が検証されると、設計が調整された後、大規模なテストが行​​われます。無料のアンテナ解析ソフトウェアの例は、多くの種類のアンテナを評価できる4nec2です。

蛇行アンテナを設計するときは、理想的なダイポールの長さのトレースから始めて、目的の形状と空間に折り畳み、数値解析を実行して放射パターンと効率を決定します。一部のCADソフトウェアには、特定のスペースに最適なパターンを選択するのに役立つウィザードがありますが、蛇行アンテナに一般的に適用できる最適なパターン情報を提供する本やガイドはまだ見ていません。


折り畳まれたダイポールとは何の関係もありません!!!!
レオン・ヘラー

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@LeonHeller折り返しダイポールには多くの種類があります。これはそれらの1つです。多くのアマチュア無線愛好家は、「折り返しダイポール」と言うときに特定のタイプのアンテナを考えますが、アンテナ設計の分野では「折り返しダイポール」は説明的な用語であり、特定のアンテナ設計ではありません。蛇行アンテナは折り返しダイポールの形で、多くの折り返しがあります。蛇行アンテナの分類が異なる場合は、折り返しダイポール設計ではない場合の基本的なアンテナ設計を含む回答を提出してください。
アダムデイビス

ダイポールではありません。
レオン・ヘラー

@LeonHeller私はここで同意しません、これは双極子、より具体的には、男性がよく双極子と言うモノポールを利用する試みです。これは、私がオンラインで読んだことによって、折り畳まれた双極子の後に彼らが試みたものです。これは、Inverted-Fアンテナのより極端なバージョンです。
-Kortuk

2
レオンに同意します。双極子の参照は注意をそらし、混乱させます。ダイポールは通常バランスの取れたアンテナであり、最も基本的なものは効率的で効果的なRFラジエーターとしての半波ダイポールです。Adamは半波長または4分の1波長を意味し、それが意味をなすと思います。折り返しダイポールと呼ばれる複数の鋭角のアンテナを参照したことはありませんが、これは非標準的な使用法のようです。
mctylr

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アンテナは、周波数によって決定される特定の波長で適切に機能するために、特定の長さを持つ必要があります。

それほど簡単ではありませんが、アンテナが放射する電界と磁界に影響を与えるため、正確な形状と周囲も役割を果たします。

アンテナの設計を勉強したくない場合は、黒魔術と考えることができます。

編集: 蛇行形状は、主にこの小さなスペースに長いアンテナを入れるためだと思います。

OVC3860チップはBluetoothオーディオ用であるため、約125mmの波長で2.4GHz帯域で動作します。OVC3860の0.4mmピッチから、アンテナトレースの長さを34mmと推定します。これは、波長の約1/4です(実際には、トレース内の光の速度よりも遅い速度で信号が伝搬するため、多少長くなります) )。これは、シングルエンドアンテナの通常の長さです。


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アンテナの設計を勉強したい場合、その形状が必要な理由を拡大していただけますか?
Ci3

曲がりくねった形状は、この小さなスペースに長いアンテナを入れることが主な理由だと思います。しかし、正確な形状は、私にとってあなたと同じくらい黒魔術です。
スターブルー

私はそれについてはよくわかりません。はい、一定の長さが必要です。ただし、さまざまな形状の古いアンテナ構成があります。
Ci3

シミュレートする場合:dougneubauer.com/fdtd
starblue

8
OPの質問に関して基本的に「わからない」に要約されるこの回答が5つのアップ票を獲得するのは面白いと思います:)
vicatcu

7

私はEMの男ではないので、ここでは純粋な当て推量ですが、

  • アンテナの長さは、送信される信号の波長に依存します。
  • アンテナの終端(一方の端が開いている)の結果として、反射波がラインを下って戻ってくるため、干渉が発生します。
  • そのように設計されている場合、この干渉により、ラインに沿った定在波現象が発生します。

さて、これは、波状の形状が、線に沿って計算された固定点で波の重ね合わせを介して送信されたEM波を増幅するのに役立つと考えているところです。おそらく定在波のピーク時に。

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