Windows7_PUFF21-Tuto.. - von Gunthard Kraus

6.5. Eine breitere Antenne für größere Bandbreite
Das WLAN-Band reicht von 2420 bis 2480 MHz und deshalb ist die Bandbreite von 40MHz der
entworfenen Antenne etwas knapp. Also erhöhen wir mal die Breite der Antenne auf 50mm und
lassen die elektrische Länge von 33,08mm unverändert.
Um den Strahlungswiderstand dieses
Gebildes zu ermitteln, brauchen wir wieder
den kostenlosen EM-Simulator „SONNET
LITE“.
Er wird mit dem Patch gefüttert, bei dem die
Open End-Extensions von je etwa 0,42mm
bereits subtrahiert sind (…ergibt ca. 50mm x
32,24 mm bei der Fläche) und die Simulation
der Eingangsreflektion S11 ohne Metalloder
dielektrische Verluste liefert dieses
Bild.
Daraus können wir wieder den
Strahlungswiderstand nach der bekannten
Beziehung berechnen:
1+
0,5631
R Radiation
= 50Ω • = 178,9Ω
1−
0,5631
Damit gehen wir in die PUFF-Simulation und bringen an unserem Patch (= Microstrip-Leitung mit
50mm Breite und 180 Grad elektrischer Länge) jeweils den doppelten Widerstandswert von
357,8Ω an jeder strahlenden Patchkante an.
Wir teilen wieder zunächst einmal die Antenne gedanklich in der Mitte (bei Impedanz Null Ohm)
und erhalten zwei gleich lange Leitungsstücke mit derselben Breite (und damit auch mit
demselben Wellenwiderstand von 4,604Ω -- Siehe Kapitel 6.4.1) sowie identischen Längen von
33,08mm / 2 = 16,54mm.
Die linke Hälfte (von der Patchmitte bis zur linken Patchkante) wird genau am vorgesehenen
Feedpoint nochmals geteilt und an diesen Feedpoint wird Port 1 angeschlossen.
Das kurze Stück von der Patchmitte bis zum Feedpoint erhält zum Start exakt die Länge wie beim
quadratischen Patch, nämlich 5,12mm
Das restliche Stück vom Feedpoint bis zur linken Patchkante wird dann 16,54mm – 5,12mm =
11,42mm lang.
Und jetzt geht es los!
Die drei Leitungsstücke werden durch „Kurzschlussbrücken“ miteinander verbunden.
An den äußersten Patchkanten ist jeweils der Strahlungswiderstand mit 357,8Ω angeschlossen.
Port 1 führt zur Verbindung zwischen linkem und mittlerem Leitungsstück.
Der Frequenzbereich ist auf 2,44…2,46 GHz eingegrenzt.
Der Smithchart-Radius wird zuerst auf r = 1 eingestellt und mit zunehmender Verbesserung bis
auf 0,01 verkleinert.
Die in Feld F4 eingestellte Designfrequenz fd beträgt 2,45 GHz.
Und nun beginnt das alte Spiel: simulieren / Anpassung prüfen / eines der
beiden linken Leitungsstücke verlängern und dann das zweite linke
Leitungsstück um denselben Betrag kürzen, damit die Summe weiterhin
16,54mm beträgt / simulieren / Anpassung prüfen….
Und immer daran denken:
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