Warum können Sie ein Flugzeug nicht unter eine Spurantenne stellen?

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Ich arbeite zum ersten Mal mit RFID. Alle App-Notizen, die ich gelesen habe, zeigen einen separaten Bereich der Leiterplatte, der für die Trace-Antenne reserviert ist, ohne Ebenen darüber / darunter. Ich möchte verstehen, warum das so ist und ob es unbedingt notwendig ist. Ich verstehe, dass das Flugzeug die Antenne in eine Richtung abschirmt. Für meine Bewerbung ist das ok.

Ich kann mir folgendes Szenario vorstellen: 1) Eine elektromagnetische Welle trifft auf eine Spurantenne mit einer Kupferebene darunter 2) Der Abstand zwischen der Ebene und der Antenne beträgt die Hälfte der Wellenlänge (für RFID nicht realistisch, aber dies ist ein Gedankenexperiment) 3) Das an der Antenne gesehene Feld ist 0, da die einfallende Welle und die reflektierte Welle um 180 ° phasenverschoben sind.

In diesem Szenario wird also kein Wechselfeld und kein Strom in der Trace-Antenne induziert, sodass nichts empfangen wird, sondern nur, weil der Abstand zwischen der Kupferebene und der Antenne Lamba / 2 beträgt. Wenn dies nicht der Fall ist, würde ich mir vorstellen, dass in der Antenne Strom induziert werden sollte.

Das interessiert mich besonders, weil ich Platz auf der Platine sparen möchte. Insbesondere möchte ich Komponenten und Signale oben und die Antenne unten mit einer Kupferebene dazwischen platzieren.

Wenn ich das nicht kann, kann irgendjemand mit präziser Sprache und in EM-Grundlagen erklären (bitte keine handwaving Armchair Engineer-Sachen!), Warum das nicht funktioniert?

Vielen Dank

user2864293
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Wenn Sie das wirklich wollen, ist es am besten, einen RF-Simulator zu kaufen. winkt wild mit den Händen von meinem technischen Sessel
Daniel
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Die einfallenden und reflektierten Wellen sind ebenfalls um 180 Grad phasenverschoben, wenn der Abstand zwischen Antenne und Grundplatte ungefähr 0 beträgt.
Das Photon
Sie können ein Flugzeug unter eine Spurantenne stellen. Befestigen Sie zuerst die Antenne auf dem Dach des Hangars. Dann Taxi in den Boeing 787 Dreamliner oder was haben Sie.
Kaz

Antworten:

10

π

Im Allgemeinen erstreckt sich das Nahfeld auf eine Wellenlänge und alles in der Nähe kann das oben Gesagte wirksam verhindern. Wenn Sie nur eine Spur über einer Erdebene haben, werden Sie eine plötzliche Diskontinuität (am Ende) erzeugen und eine Totalreflexion der Leistung zurück zum Sender erhalten, ohne dass Leistung in den Weltraum abgestrahlt wird. Das ist keine EM-Antenne.

Ich arbeite zum ersten Mal mit RFID.

In Anbetracht dessen könnten Sie tatsächlich eine "Antenne" verwenden, bei der das dominierende Feld magnetisch ist, und es gibt viele Dinge, die Sie tun können, die Sie nicht tun können, wenn Sie eine EM-Übertragung zum Senden von Leistung verwenden. Verlassen Sie also die allgemeine Handbewegung in Ihrer Frage und erfahren Sie, auf welche Betriebsfrequenz und welches Antennendesign Sie abgezielt haben.

Andy aka
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Es ist nicht so, dass das Flugzeug die Übertragung in eine Richtung blockiert, sondern dass es einen Großteil der von Ihnen in die Antenne eingebrachten Leistung absorbiert und auch die Antenneneigenschaften stark verändert.

Das Flugzeug befindet sich im Nahfeld , was bedeutet, dass die Antenne es "sehen" kann. Dadurch unterscheiden sich die elektrischen Eigenschaften der Antenne erheblich von denen ohne Flugzeug.

Das Flugzeug verhält sich auch wie eine Empfangsantenne. Abhängig von Größe, Kopplung, Form und Ausrichtung des Flugzeugs wird möglicherweise ein Teil der von der Antenne aufgenommenen Leistung wieder abgegeben, ein Teil wird jedoch sicherlich auch als Wärme abgegeben. Selbst wenn die gesamte Leistung wieder abgestrahlt würde, wäre das Muster im Voraus schwer zu erkennen, und die durch die Ebene fließenden Ströme und die zugehörigen Offset-Spannungen wären wahrscheinlich nicht gut für den Rest der Schaltung.

Lassen Sie den freien Bereich um die Antenne wie angegeben. Es ist besser für die Antenne, besser für den Rest der Schaltung, und das Ergebnis ist vorhersehbarer.

Olin Lathrop
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Ich nehme an, ein weiterer Faktor ist, ob die Antenne die Spannung direkt über ein E-Feld (Einheiten von V / m) oder einen Strom über ein sich änderndes B-Feld erfassen soll. Ich weiß nicht, was für RFID der Fall ist. Aber ich möchte verstehen, was dieses Flugzeug so mühsam macht. "Ändern der Antenneneigenschaften" mag zutreffen, es handelt sich jedoch um eine grobe Aussage, die keine in Aktion befindlichen Mechanismen beleuchtet. Ich interessiere mich für die Details. Mobiltelefone versetzen auch NFC-Antennen in Schaltkreise. Ich bin unter ähnlichen Platzbeschränkungen.
user2864293
Die Antenne ist so abgestimmt, dass sie bei einer bestimmten Frequenz am besten empfängt. Indem Sie eine Ebene darunter hinzufügen, ändern Sie diese Frequenz. Tatsächlich ändern Sie den Antennentyp. Die Antenne, auf die Sie wahrscheinlich schauen und die kein Flugzeug hat, ist wahrscheinlich ein invertiertes F. Wenn Sie ein Flugzeug auf eine Seite davon legen, wird es zu einem schrecklichen Mikrostreifen / Inverted-F-Antennen-Abgrund, für den die Berechnungen unhaltbar wären.
Dave
Hey @ Hab eine Frage. Ich habe eine 4-Lagen-Platine für ein 900-MHz-Empfängergerät entworfen, aber ich habe vergessen, die interne Erdungsebene von einer der internen Lagen unter der Antenne zu entfernen. Jetzt empfängt der Empfänger nichts mehr. Ist das also laut Ihrem Kommentar die Ursache?
m4l490n
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Ja, Sie können ein Flugzeug unter eine Spurantenne stellen. Nichts hindert dich daran, es zu tun. Wenn Sie es tun und Ihr Design für Ihre beabsichtigte Anwendung "funktioniert", sind Sie fertig. Wenn es jedoch nicht zu Ihrer Zufriedenheit funktioniert, können Sie es möglicherweise nach einem bewährten Design ausführen, um Zeit, Kosten und Aufwand für das Entwerfen Ihres eigenen Designs zu sparen.

Guill
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