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Topic: Antenne PCB 2.4 GHZ (Read 1 time) previous topic - next topic

etimou

Bonjour à tous,
J'ai remarqué qu'il y a 2 grands types d'antenne PCB pour nos modules préférés (esp8266, esp32, nrf24l01, etc) fonctionnant sur la bande de fréquence 2.4 GHZ.
Type 1 : décrit ici


Type 2 : appelé MIFA décrit ici


Connaissez-vous les différences, les avantages et inconvénients de chacun en fonction des applications?

al1fch

#1
Mar 14, 2020, 10:28 am Last Edit: Mar 14, 2020, 11:33 am by al1fch
Bonjour

La première est également une antenne MIFA (Antenne F Inversé Méandré) , son dessin est tout à fait représentatif du type MIFA et correspond au tracé le plus fréquent . La masse est masquée par la sérigraphie.

Source : https://www.nxp.com/docs/en/nxp/application-notes/AN11994.pdf

Différences de comportement entre les deux tracés  ?  Il faudrait tomber sur des résultats de mesure et/ou des articles sur la conception des antennes imprimées, domaine ultra spécialisé....

68tjs

C'est du domaine des hyper fréquences où la moindre piste  peut être considérée comme un condensateur ou une inductance et deux pistes couplées comme un transformateur.
Le comportement dépend de la largeur, de la longueur de piste ainsi que de la longueur d'onde.
 Problème la longueur à 2,4 GHz sur un circuit imprimé n'est pas une constante absolue comme dans le vide : elle dépend des matériaux utilisés pour réaliser le circuit imprimé.

Comme le dit A1fch c'est un domaine ultra spécialisé et pas évident.
 
Les Shadocks : L'ignorance ne s'apprend pas.

etimou

#3
Mar 28, 2020, 09:25 am Last Edit: Mar 28, 2020, 09:26 am by etimou
J'ai fait cette petite carte sous kicad (c'est en fait un arduino pro mini avec un nrf24l01). J'ai utilisé l'antenne de type 1 décrite précédemment car elle est disponible dans les librairies de kicad. Est-ce que vous croyez que ça a une chance de fonctionnner? Habituellement c'est l'autre modèle qui est utilisé avec le nrf24l01 sur les modules que l'on trouve partout. Cependant ni l'un ni l'autre ne correspond au modèle d'antenne de l'exemple du fabricant...

68tjs

#4
Mar 28, 2020, 10:13 am Last Edit: Mar 28, 2020, 10:13 am by 68tjs
J'ai  travaillé à 2,5 GHz (en large bande c'est le pire) et clairement je ne me risquerais pas à répondre oui ou non.
Il est possible que cela fonctionne............

Dans ce domaine de frèquence on obtient rarement un circuit imprimé bon du premier coup.
Des fois déplacer une piste de 2mm fait que ce qui ne marchait pas se met à fonctionner ou que ce qui fonctionnait ne marche plus.

La difficulté quand l'implantation ne donne pas satisfaction c'est de savoir ce qu'il faut modifier.

Mais comme on dit qui ne tente rien n'a rien.
Les Shadocks : L'ignorance ne s'apprend pas.

al1fch

#5
Mar 28, 2020, 10:17 am Last Edit: Mar 28, 2020, 10:19 am by al1fch
idem, on est quasiment dans la sorcellerie ici ;)



le résultat dépendra de nombreux facteurs : routage de la  ligne d'alimentation de l'antenne, matériau utilsié pour la carte , état de la  face opposée....


hbachetti

On peut douter aussi de l'intérêt économique et pratique de la solution. Entre implanter tous les composants nécessaires sur une carte et implanter un module tout fait sur la carte, qui ne sera pas plus encombrant et probablement moins onéreux, je choisirais certainement la seconde solution.

L'avantage du module est aussi que l'on peut opter soit pour un modèle à antenne imprimée, soit pour un modèle avec ampli + antenne SMA, avec le même brochage.
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fdufnews


al1fch

#8
Mar 28, 2020, 11:09 am Last Edit: Mar 28, 2020, 11:09 am by al1fch
....et pour la géométrie qu'etimou a retenu  en voilà  un autre !
http://www.ti.com/lit/an/swra117d/swra117d.pdf



etimou

#10
Mar 28, 2020, 11:40 am Last Edit: Mar 28, 2020, 11:42 am by etimou
Je suis tout à fait d'accord sur le côté incertain. Ce que je voulais savoir avant tout, c'est si je faisais une boulette technique énorme.
Mais je comprends que non, sans aucune garantie non plus que ça marche.
 @al1fch qu'as-tu voulu me montrer avec la flèche rouge?*

Pour la remarque sur le côté économiquet et pratique, en effet ça coûtera beaucoup beaucoup plus cher que d'acheter un mini + un module nrf24L01.
Mais franchement ça m'ennuie de me taper à dessouder le régulateur et la led pour réduire la conso du mini et de souder l'ensemble. Avec parfois des bouts de fils qui ne sont sûrement pas très bons pour la RF et des résultats inconstants. Et c'est encore moins rigolo si on veut en faire 10.
Cela existe pour le nano à 3.5$ et pourtant je trouve que ça a beaucoup moins d'intérêt.
https://github.com/keywish/keywish-nano-plus/tree/master/RF-Nano

C'est également pour moi un exercice de Kicad et un essai pour un service de PCB assembly. Si le tarif reste toutefois dans mes possibilités.

Edit: je n'ai rien trouvé sur l'origine du design des modules nRF24l01 très répandus.


al1fch

#11
Mar 28, 2020, 11:43 am Last Edit: Mar 28, 2020, 11:49 am by al1fch
Quote
@al1fch qu'as-tu voulu me montrer avec la flèche rouge?*
j'ai un doute sur la proximité de la masse tout au long de cette ligne d'alimentation  de l'antenne, un doute , rien de plus.

Quote
une boulette technique énorme.
pas évident : le risque principal semble  être un destruction de la sortie radio de la puce si l'antenne est trop désaccordée (remarque générale, je connais peu le nRF24L01)

etimou

#12
Mar 28, 2020, 11:50 am Last Edit: Mar 28, 2020, 11:51 am by etimou
Effectivement dans l'exemple du fabricant, la masse est plus éloignée! Je vais modifier ça.

hbachetti

#13
Mar 28, 2020, 11:54 am Last Edit: Mar 28, 2020, 11:54 am by hbachetti
Quote
Mais franchement ça m'ennuie de me taper à dessouder le régulateur et la led pour réduire la conso du mini et de souder l'ensemble.
Il ne faut pas me faire dire ce que je n'ai pas dit.

Je ne parle pas d'utiliser un module PRO MINI bidouillé, bien que j'utilise souvent cette méthode.
Tu peux parfaitement faire ta propre carte avec un ATMEGA328P TQFP32, un oscillateur 8MHz (ou non), un régulateur 3.3V performant (ou non) et un module NRF24L01.

La présence ou non d'un régulateur 3.3V dépendra de la batterie (LI-ION, LIPO, LiFePO4, etc.).
On trouve des régulateurs bien plus performants que celui de la PRO MINI, HT7533-1 par exemple.
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hbachetti

Je dirais en outre que concevoir un module n'est peut-être pas le plus judicieux, car il faudra bien l'implanter sur une carte mère.
Pourquoi ne pas étudier une carte complète avec support de batterie, régulateur, capteurs, relais, module radio, etc. ?
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