Warum Ihre RF-Leistung unzureichend sein könnte:
1️⃣ Unsachgemässe Platzierung und Ground Plane Design
Entwurf der Grundplatte: Die Grundplatte ist Teil des Abstrahlsystems von Monopolantennen. Die Länge der Grundplatte sollte idealerweise eine Viertelwellenlänge betragen.
Ausschnitte: Antennen benötigen in bestimmten Bereichen Bodenausschnitte, um optimal abzustrahlen.
Platzierung: Auf die Positionierung kommt es an! Vermeiden Sie die Platzierung von Antennen unter der Batterie, es sei denn, Sie haben Verstimmungseffekte in Ihrem Anpassungsnetzwerk berücksichtigt.
2️⃣ Probleme mit der Impedanzanpassung
HF-Leitungsimpedanz:
Halten Sie eine Impedanz von 50 Ohm über HF-Leiterbahnen ein. Koplanare Wellenleiter- oder Microstrip-Modelle sind oft ausreichend, hängen aber stark vom Aufbau der Leiterplatte und den dielektrischen Konstanten ab.
Tipp: Dielektrische Konstanten variieren von Material zu Material. Dokumentieren Sie Ihren Lagenaufbau immer gründlich, einschliesslich Kupfergewichte, dielektrische Dicken und Materialkonstanten.
Pad-Leiterbahn-Übergang: Pads, die breiter sind als Leiterbahnen, führen zu Impedanzfehlanpassungen. Verwenden Sie Teardrop-Übergänge und stellen Sie sicher, dass die Leiterbahnbreite genau den Pad-Abmessungen entspricht, um Fehlanpassungen zu minimieren.
3️⃣ Schlechtes Routing
Überlegungen zu Winkeln: Vermeiden Sie steile (90°) Leiterbahnwinkel; entscheiden Sie sich für gekrümmte Leiterbahnen oder auf Gehrung geschnittene Biegungen, um Impedanzunterbrechungen zu minimieren.
Durchkontaktierungen: Durchkontaktierungen können bei hohen Frequenzen erhebliche Einfügedämpfungen verursachen. Verwenden Sie Stitching-Vias, wo dies notwendig ist, um diese Effekte zu minimieren.
Interferenzen auf der Stromversorgungsebene: Führen Sie HF-Signale niemals über oder in der Nähe von Leistungsebenen, da parasitäre Kopplung die Signalqualität verschlechtern und unerwünschtes Rauschen einbringen kann.
4️⃣ Keine oder mangelhafte RF-Anpassung
Onboard-Antennen: Die meisten handelsüblichen Antennen sind in Ihrem Design nicht von Haus aus 50 Ohm. Stellen Sie sicher, dass die Anpassung unter Berücksichtigung des Gehäuses, der Batterien und der Kabel vorgenommen wird.
Unsaubere Lötstellen: Unregelmässigkeiten beim Löten können Ihre sorgfältig abgestimmte HF-Anpassung stören.
5️⃣ Bauteil-Toleranzen
Hohe Güte und enge Toleranzen: Investieren Sie in High-Q-Komponenten mit engen Toleranzen (z. B. ±0,1 pF für Kondensatoren im GHz-Bereich), um Verluste zu minimieren und eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten.
RF-spezifische Sample Kits: Viele Komponentenhersteller bieten aufeinander abgestimmte RF-Kits an, die für bestimmte Designs optimiert sind und die Verwendung geeigneter Komponenten sicherstellen.
6️⃣ Unsachgemässes Testen
Sub-GHz und federnde Modulationen: Bei niedrigen Frequenzen, z. B. im Sub-GHz-Bereich, und mit robusten Modulationen wie Hashtag#LoRa können Geräte auch unter suboptimalen Bedingungen kommunizieren, z. B. ohne angeschlossene Antenne.
Vollständiger Testaufbau: Führen Sie RSSI-Tests für TX- und RX-Pfade mithilfe von Funktionsgeneratoren, Spektrumanalysatoren oder Golden Sample Ping-Pong-Setups durch.
Abgeschirmte Umgebung: HF-Tests in lauten Umgebungen können trügerisch sein. Testen Sie immer in einer abgeschirmten HF-Box, um das zu testende Gerät von externen Störungen zu isolieren.
🔧 Das Wichtigste zum Schluss: Beherrschen Sie die Details oder wenden Sie sich an die Experten unter rfi@miromico.ch.
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