Pourquoi une trace d'antenne a-t-elle cette forme?

Je me demande pourquoi une antenne a une trace de carte qui suit une certaine forme "ondulée". Cela ne doit pas s'appliquer uniquement aux antennes; Je suis sûr que d'autres composants changent de trajectoire pour différentes raisons, mais l'antenne conserve généralement cette forme.

Vous pouvez le voir à droite dans cette image. Quelle est la signification derrière une trace comme celle-ci?

exemple d'antenne

( source )

Cette question pourrait être liée à l'électromagnétisme, mais je pense que la réponse devrait être assez simple.

EDIT: Je devrais préciser que je cherche des explications concernant le rayonnement et l’impédance. En outre, toute remarque sur les raisons pour lesquelles une telle conception ne serait pas efficace pour un système haute fréquence serait utile.

pcb antenna

— Ci3
source

C'est ce qu'on appelle une antenne "méandre". En voici une bonne description.

— Leon Heller

Ne pouvons-nous parler d'autre chose? Je détestais les antennes au collège.

— Federico Russo

L'avez-vous obtenu à partir de cette page Web ?

— starblue

Réponses:

C'est ce qu'on appelle une antenne à méandres, qui est un type spécifique de dipôle plié.

Avantages:

Améliorer l'omnidirectionalité
Moins d'espace requis

Désavantages:

Le réglage devient plus critique
Les pertes sont plus élevées qu'un dipôle standard

La note de l’application Freescale intitulée « Antennes intégrées compactes » donne un bref aperçu de plusieurs options, y compris le méandre, pour les antennes sur circuit imprimé. Il ne donne pas de paramètres de conception spécifiques.

Une thèse de 1982 intitulée " Meander Antennas " fournit des indications sur les modèles mathématiques utilisés pour comprendre et concevoir des antennes à méandres, mais va un peu plus en profondeur que la plupart des EE ne voudront se risquer à concevoir simplement une antenne.

La réalité actuelle est que la plupart des antennes de ce type sont conçues à l'aide d'un logiciel de conception d'antennes. Les performances de l’antenne dépendent non seulement de la disposition physique, mais également des matériaux utilisés, ainsi que de la forme de ces matériaux, pour le substrat de PCB, le cuivre et le masque. Le logiciel a toujours certaines limites et des tests approfondis sont donc effectués pour valider et peaufiner le design une fois qu'il est fabriqué. 4nec2 est un exemple de logiciel d'analyse d'antenne gratuit permettant d'évaluer de nombreux types d'antennes.

Lorsque vous concevez une antenne en méandre, commencez par tracer la longueur du dipôle idéal, pliez-la dans la forme et l'espace désirés, puis effectuez une analyse numérique pour déterminer le diagramme de rayonnement et l'efficacité. Certains logiciels de CAO ont des assistants qui peuvent vous aider à choisir un motif optimal pour un espace donné, mais je n'ai pas encore vu de livre ou de guide fournissant des informations de motif optimales pouvant être généralement appliquées à des antennes à méandres.

— Adam Davis
source

Ça n'a rien à voir avec un dipôle plié !!!!

— Leon Heller Le

@LeonHeller Il existe de nombreux types de dipôles pliés. C'est l'un d'eux. De nombreux amateurs de radioamateur pensent à un type d'antenne spécifique lorsqu'ils disent "dipôle replié", mais dans le domaine de la conception d'antenne, le terme "dipôle replié" est un terme descriptif et non un modèle d'antenne spécifique. L'antenne de méandre est une forme de dipôle plié, où il y a beaucoup de plis. Si vous avez une classification différente pour l'antenne à méandres, veuillez soumettre une réponse qui inclut la conception de base de l'antenne utilisée à cette fin si elle n'est pas une conception dipolaire pliée.

— Adam Davis

Ce n'est pas un dipôle.

— Leon Heller Le

@LeonHeller Je ne suis pas d'accord ici. Il s'agit d'une tentative visant à tirer parti du dipôle, plus précisément du monopole que les gars ne disent souvent que dipôle parce que c'est ce que vous recherchez normalement avec une image. C’est quelque chose qu’ils ont tenté après un dipôle plié par ce que je lisais en ligne. C'est une version plus extrême d'une antenne Inverted-F.

— Kortuk

Je suis d'accord avec Leon, la référence dipôle est distrayante et déroutante. Un dipôle est normalement une antenne équilibrée, le plus fondamental étant un dipôle à demi-onde en tant que radiateur RF efficace. Je suppose que Adam signifie soit la moitié, soit le quart de la longueur d’onde, ce qui a alors un sens. Je n'ai jamais vu de référence à une antenne à plusieurs angles aigus appelée dipôle plié, elle semble être un usage non standard.

— mctylr

Une antenne doit avoir une certaine longueur pour bien fonctionner à une longueur d'onde donnée, qui est déterminée par la fréquence.

Bien que cela soit loin d’être aussi simple, la forme exacte et l’environnement jouent également un rôle, car ils influencent les champs électriques et magnétiques que l’antenne devrait émettre.

À moins que vous ne souhaitiez étudier le design d'antenne, vous pouvez le considérer comme une magie noire.

Edit: Je pense que les méandres la forme principalement pour obtenir une antenne plus longue dans ce petit espace.

La puce OVC3860 est destinée à l'audio Bluetooth. Elle fonctionne donc dans la bande 2,4 GHz, avec une longueur d'onde d'environ 125 mm. À partir du pas de 0,4 mm de l’OVC3860, j’estime la longueur du tracé de l’antenne à 34 mm, ce qui correspond à environ 1/4 de la longueur d’onde (en réalité un peu plus, car le signal se propage à une vitesse inférieure à la vitesse de la lumière dans le tracé). ). C'est une longueur assez normale pour une antenne asymétrique.

— bleu étoile
source

Si je voulais étudier la conception des antennes, pourriez-vous préciser pourquoi cette forme est nécessaire?

— Ci3

Je pense que les méandres le façonnent principalement pour obtenir une antenne plus longue dans ce petit espace. Mais la forme exacte est autant la magie noire pour moi que pour vous.

— starblue

Je n'en suis pas si sûr. Oui, il doit avoir une certaine longueur. Cependant, il existe des configurations d'antennes plus anciennes qui ont une variété de formes.

— Ci3

Au cas où vous voudriez le simuler: dougneubauer.com/fdtd

— starblue

Je pense qu'il est amusant que cette réponse, qui se résume essentiellement à "je ne sais pas" en ce qui concerne la question des PO, obtienne 5 votes positifs :)

— vicatcu

De la conjecture pure ici, comme je ne suis pas un gars EM, mais:

La longueur de l'antenne dépendra de la longueur d'onde du signal envoyé.
En raison de la terminaison (ouverte à une extrémité) de l’antenne, des ondes réfléchies réapparaîtront sur la ligne et entraîneront des interférences .
Si elle était conçue pour cela, cette interférence provoquerait un phénomène d’ ondes stationnaires le long de la ligne.

Maintenant, c’est là que je pense que la forme ondulée contribue à amplifier les ondes électromagnétiques envoyées par la superposition d’ondes à des points fixes calculés le long de la ligne. Peut-être au sommet des ondes stationnaires.

— sybreon
source