Windows7_PUFF21-Tuto.. - von Gunthard Kraus

6.4. Entwurf einer WLAN-Patchantenne für lineare Polarisation
6.4.1. Patch-Dimensionierung mit PUFF
Wer die vorigen Einführungskapitel genau gelesen hat, der weiß, dass die elektrische Länge der als
Antenne verwendeten Microstrip-Leitung ca. 180 Grad betragen muss. Die Patchbreite bestimmt
dabei die Eingangsimpedanz, die Güte und damit die Bandbreite (….breiterer Patch gibt niedrigeren
Strahlungswiderstand und damit kleinere Güte und damit größere Bandbreite). Wir nehmen uns
jedoch zum Einstieg einen quadratischen Patch vor.
Gegeben sei wieder unsere bekannte RO4003-Platine (Dicke = 32mil = 0,813mm, ε r = 3,55)
Die Sendefrequenz ist 2450MHz.
1. Schritt:
Wir starten PUFF und wechseln im Setup-File in das Feld F4, um die neue Designfrequenz von
2,45GHz einzutragen. Die übrigen Werkstoffdaten (er = 3,55 / Platinendicke H = 0,813mm) sollten
noch unverändert drinstehen.
2. Schritt:
Wir löschen alles in Feld F1 mit < CTRL e > und ebenso in Feld F3 alle Bauteileinträge.
3. Schritt:
In Feld F2 brauchen wir einen Smith-Radius von r = 1 und der Frequenzbereich unseres Plot-
Diagramms wird auf 2,4…..2,6GHz eingestellt
4. Schritt:
Wir geben in Feld F3 eine Microstrip-Transmission-Line ein und starten einfach mal mit Z = 10Ω / 180
Grad. Dazu ist folgender Eintrag nötig:
tl 10Ω 180 o
4. Schritt:
Wir stellen den Cursor auf diesen Eintrag und rufen das
Gleichheitszeichen auf. Dann erscheinen die mechanischen
Werte dieser Leitung und man sieht:
Der Wellenwiderstand ist noch viel zu hoch, denn nur bei
einem wesentlich niedrigen Wellenwiderstand werden
Patchbreite „w“ und Patchlänge „l“ identisch sein.
Also verkleinern wir den Wellenwiderstand solange und prüfen dauernd mit dem
Gleichheitszeichen nach, bis beide Werte gleich sind.
So können wir das erst mal lassen. Aber nun fehlt noch
etwas Wichtiges, nämlich
die realistische Modellierung (advanced modeling) mit
allen frequenzabhängigen Veränderungen der Verluste,
des Wellenwiderstandes, der elektrischen
Wellenlänge…usw..
Deshalb setzen wir hinter „tl“ das berühmte Ausrufezeichen
und schauen uns die Folgen nach der Eingabe des
Gleichheitszeichens an.
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