Microstrip, RF matching network - meranie

[bibibo]

Ahojte,

vo volnom case sa venujem wireless produktami, GPS atd. Preblem mam vsak s rf castou ako microstrip a matching network.
Cital som, ze by mi pomohol Vector Network Analyzer. Kupil by som nejaky lacnejsi USB. Stale mi vsak nie je jasne, aky vystup z toho dostanem. Pravdepodobne zisk pri urcitom frekvencnom rozsahu, ale ako zistim, ze microstrip ma 50 ohm ?

[amater63]

Ahoj,a čím se vlastně ve volných chvilkách -věnuješ. Je to asi obsáhlé téma,ale moc jsem nepochopil právě z dotazu.Nejde celí problém- popsat srozumitelněji? Možná jde o impedanční přizpůsobení,nebo taky o něco jiné. No jako ... microstrip ma 50 ohm ? ,to není jak jinak to popsat.? Jako že SMA..kon..50Ω...a pod.,

[m6r3k]

Asi ta sklamem ale "lacnejsi USB" nieje. Najlacnejsie zozenies cinu do 1.5GHz za cca 1400€ a uz aj to mi pride pre dakoho kto to ma ako hobby hooodne. Da sa este zohnat daco starsie a pouzivane cca do 3-4GHz ale tam nehas tak 2000€

To ako to funguje a meria najdes pekne popisane na: https://dopice.sk/m25

[bibibo]

Aktualne robim GPS a potrebujem teda analyzovat celu cestu od anteny po GPS chip. Skratka, aby som dosiahol co najvacsi zisk. A ak sa nemylim, tak cela tato cesta by mala mat impedanciu 50 ohm.

Samozrejme to je velmi vela penazi pre amatercenie. Myslel som nieco taketo http://pocketvna.com/.

[daqq]

ale ako zistim, ze microstrip ma 50 ohm ?

Tak vacsinu casu sa impedancia dosahuje spravnym navrhom - proste vies docielit impedanciu linky na DPS tym, ze jej spravis definovane rozmery - su na to prepocty.

Tu mas velmi dobry sofware na to: https://www.saturnpcb.com/pcb_toolkit/

Nejedna sa ani tak o zisk ako skorej o SWR - standing wave ration (pomer stojatych vln). Ak mas 50 Ohmovu linku zle zakoncenu (inou impedanciou ako 50 Ohm) tak sa ti cast signalu odrazi spat cim ti vzniknu stojate vlny. Prejavi sa ti to v konecnom dosledku ako strata alebo ine srandovne veci.

A ak sa nemylim, tak cela tato cesta by mala mat impedanciu 50 ohm.

Konkretna impedancia nie je dolezita za predpokladu, ze ju pouziva cela sustava. Mas aj 60 Ohmove a 75 Ohmove systemy (aj ine). Vacsinou sa ale pouziva 50 Ohmova.


Co sa VNA tyka, no, to je uz celkom tazka municia. Vie ti to odhalit parametre vedenia (tiez filtrov a x roznych dalsich RF komponentov) v zavislosti od frekvencie.

[bibibo]

Samozrejme pre impedanciu linky som pouzil kalkulator, ale ma tam aj obvod matching a vsade pisu, ze ten sa ma resp. hodnoty komponentov prisposobit doske. Bohuzial neviem ako, tak ouzivam odporucane vyrobcom toho chipu GPS. Lenze mam podozrenie, ze to nie je celkom dobre. Preto by som si to chcel overit nejakym VNA.

[martin knocik]

Čo tak začať s jednoduchšími prístrojmi ako RLC meter a odmerať indukčnosť a vzájomnu kapacitu tvojho micristripu a vypočítať z toho charakteristickú impedanciu (ty chceš 50 Ohm) podla zakladneho vzorca

Ak máš pociť že je niečo neprisposobené, tak si myslím že dostupnejší ako vektorový analyzátor bude merač stojateho vlnenia (
SWR meter na GHz pásmo). Skus hladať SWR meter u nejakého pokročilejšieho rádioamatéra.

[daqq]

Čo tak začať s jednoduchšími prístrojmi ako RLC meter a odmerať indukčnosť a vzájomnu kapacitu tvojho micristripu

S tym je problem, ze pokial nemas naozaj velke dlzky tak budes mat tieto parametre strasne male (L napriklad moze byt tak < 10nH/cm, C tak < 2 pF/cm) a RLC meter ktory ti zmeria take parametre s dostatocnym rozlisenim je sialene draha vecicka.

Este je dolezite ze kolko mas toho microstripu - ak je to len par mala dlzka tak to vacsinu casu ani nemusis riesit kym si dodrzal pribliznu impedanciu.

Matching obvody (PI alebo T clanky) sa skorej pouzivaju ked chces prisposobit zlozistejsie suciastky s naozaj inou impedanciou (povedzme filtre, anteny) v urcitom pasme na zbytok tvojej sustavy.

[maxmiz]

Aktualne robim GPS a potrebujem teda analyzovat celu cestu od anteny po GPS chip. Skratka, aby som dosiahol co najvacsi zisk. A ak sa nemylim, tak cela tato cesta by mala mat impedanciu 50 ohm.

Samozrejme to je velmi vela penazi pre amatercenie. Myslel som nieco taketo http://pocketvna.com/.

Potrebujes analizovat ci navrhnut svoju? Inac ako pisali vyssie lacnejsi USB vektorovy analizator nezozenies. Su to celkovo drahe masiny.

[bibibo]

Moj microstrip je samozrejme celkom maly. Mam teda navrhnutu svoju dosku pre GPS ale signal nemam. Rad by som si nejako tento RF obvod overil. Samozrejme nechcem merak len pre tento pripad. Mam v plane robit viacero obvodov do 3GHz. ie je problem vysolit 400 EUR za USB VNA, ale velmi netusim co z toho mozem ziskat resp. namerat.

[Ivan_Ryger]

Pochopenie problematiky mikrovĺn nie je na dva večery.
Ak sa jedná o jednorázový návrh, odporúčam použiť "odkukané" zapojenia a parametricky si ich vyladiť na tvoju aplikáciu najprv výpočtom a potom prípadne simuláciou v EM simulátore. Tie ti potom nejaký ochotník môže premerať na analyzátore (občas ich mávajú na vysokých školách, i keď poriedko). Zväčša je to iteratívny proces, kedy sa urobí dizajn, otestuje sa, odporučia sa úpravy, zmení dizajn, odsimuluje a otestuje...

Nákup vektorového analyzátora úplnému začiatočníkovi bez základných znalostí výpočtu pasívnych elektrických obvodov nedoporučujem. Zložitosť problematiky, ktorá sa na prvý pohľad zdá triviálna môže začiatočníka rýchlo odradiť. V prípade VNA je dôležité rozumieť prvému kroku merania- kalibrácii merania ( čo je to posun referenčnej roviny, chybové členy rozptyľových matíc, smerovosť odbočníc a p.). Samozrejme, ak máš dosť voľného času, ktorý môžeš tráviť večerným štúdiom a experimentovaním s pasívnymi mikrovlnnými obvodmi, potom VNA je pekná hračka.

ak si ochotný sa do toho vrhnúť celou dušou, na tejto stránke je množstvo užitočnej literatúry- odporúčam hlavne archív článkov
http://www.scottyspectrumanalyzer.us
a potom niečo viac z teórie
http://eceweb1.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/
http://www.urel.feec.vutbr.cz/~raida/mu ... hp?lang=cz

[maxmiz]

Moj microstrip je samozrejme celkom maly. Mam teda navrhnutu svoju dosku pre GPS ale signal nemam. Rad by som si nejako tento RF obvod overil. Samozrejme nechcem merak len pre tento pripad. Mam v plane robit viacero obvodov do 3GHz. ie je problem vysolit 400 EUR za USB VNA, ale velmi netusim co z toho mozem ziskat resp. namerat.

Je celkom tazko sa bavit o niecom, co nevidime. Problem moze byt aj inde ako v mikropasikoch. Skus dat sem schemu a plosak.

[daqq]

Moj microstrip je samozrejme celkom maly. Mam teda navrhnutu svoju dosku pre GPS ale signal nemam. Rad by som si nejako tento RF obvod overil.

No, dovodov moze byt viacero, ale neupodozrieval by som hned RF cast. Znamy mal pripad ked mu STM32 procesor kvoli zlemu navrhu napajania (nepritomnost ground plane, rozbite zeme, napajanie bez filtrov apod.) robilo dost rusenia a to sposobilo ze sa mu GPS modul nechcel ani za nic chytit. Bolo to tym procesorom, ked bol vypnuty tak chytalo signal, ked nebol tak nechytal. RF cast bola v poriadku. Ked sa plosach prerobil, pridali sa filtre, poupratovali sa napajania, zjednotila sa zem a pridala ground plane fungovalo to bez problemov.

Ak mas len par centimetrov RF casti tak by som to moc nepodozrieval. Mas v ceste signalu (RF casti) este nieco dalsieho? Skus skontrolovat aj ine veci - napajanie, ci mas vsetko ostatne zapojene spravne (niektore aktivne anteny vyzaduju externy biasing, niektore moduly vyzaduju biasing (cievka medzi napajanim a signalom dnu)), 100 dalsich moznych problemov.