弹簧天线怎么绕制, 总长，绕圈直径怎么算?

3050311118 · 发表于 2022-3-28 17:22:39

我想自己绕个230M的lora天线测试lora模块。手头没有230M天线，想自己绕个

kitten · 发表于 2022-3-28 17:52:42

470M的剪掉一半

mdjfish · 发表于 2022-3-28 18:13:45

kitten 发表于 2022-3-28 17:52
470M的剪掉一半
(引用自2楼)

是增加一倍！

kitten · 发表于 2022-3-28 18:21:13

mdjfish 发表于 2022-3-28 18:13
是增加一倍！
(引用自3楼)

两个接起来

GZZXB · 发表于 2022-3-28 18:24:08

和匹配LC参数相关，不是说一层不变的啊

如果单单只是测试模块就用一截1.0mm的铜导线好了，按波长折算下差不多长就可以了。做产品时也是能不用弹簧天线就不用弹簧天线。

dz20062008 · 发表于 2022-3-28 19:00:52

1/2波长的天线

mutoudonggua · 发表于 2022-3-28 20:59:19

正规军搞法，先HFSS仿真，然后网分测下是否和仿真匹配，讲好，还要去暗室测下辐射图。很明显楼主都没得，那还是老老实实买一个吧。

makesoft · 发表于 2022-3-28 21:21:36

找个网分对估算的东西测试然后调整，多弄几次应该差不多的。

zpywz · 发表于 2022-3-28 22:02:14

mutoudonggua 发表于 2022-3-28 20:59
正规军搞法，先HFSS仿真，然后网分测下是否和仿真匹配，讲好，还要去暗室测下辐射图。很明显楼主都没得，那 ...
(引用自7楼)

请教，用频谱仪看射频幅值，然后调整天线长度，是否可行？

kitten · 发表于 2022-3-28 22:24:50

zpywz 发表于 2022-3-28 22:02
请教，用频谱仪看射频幅值，然后调整天线长度，是否可行？
(引用自9楼)

调匹配可以这样搞，调天线貌似没有这样的

epwwm · 发表于 2022-3-29 08:52:36

zpywz 发表于 2022-3-28 22:02
请教，用频谱仪看射频幅值，然后调整天线长度，是否可行？
(引用自9楼)

绕多几个长一点的，频谱仪接上合适的天线，发射固定一个相对的位置，一边看辐射强度，一边剪短，多试几次就差不多了。。

zpywz · 发表于 2022-3-29 09:08:13

epwwm 发表于 2022-3-29 08:52
绕多几个长一点的，频谱仪接上合适的天线，发射固定一个相对的位置，一边看辐射强度，一边剪短，多试几次 ...
(引用自11楼)

谢谢,我就是这么干个.感觉简单粗暴.

zpywz · 发表于 2022-3-29 09:09:46

kitten 发表于 2022-3-28 22:24
调匹配可以这样搞，调天线貌似没有这样的
(引用自10楼)

不会计算,也没有设备,只能这么干了.

unifax001 · 发表于 2022-3-29 09:28:31

就一个的话随便怎样都可以啊。做自己喜欢的形状就行

monkeynav · 发表于 2022-3-29 18:02:55

本帖最后由 monkeynav 于 2022-3-29 18:21 编辑

这类东西不是算出来的，是试出来的。HFSS建模仿真还真不一定精准，仿真只是一个分析工具，到底怎么制造还得思考。
先了解原理，确定设计思路和测试范围，再动手就容易了。

市售的弹簧天线VSWR可能高到5，这玩意就只是凑合用。制作方法嘛，矢量网分测量VSWR。根据实测的中心频率，调整弹簧长度。频率低了多缠几圈，频率高了剪掉一段。面多加水，水多加面，初中文化就能干。

注意弹簧天线不是螺旋天线。弹簧天线本质上是单极子，长度是1/4波长。单极子是一块铜箔接地，加一条1/4波长的铜丝作为振子。

弹簧是一种缩短振子的手段，绕成弹簧形状接近于串联电感的效果。对于长度不到1/4波长的铜丝，串联电感可以强行匹配到50欧。
弹簧直径通常在1/10波长以下，否则就成了螺旋天线（helix）。螺旋跟单极子的机制不一样。

有限的地平面尺寸，会改变振子对地电容，S11和方向图都会变。通常地平面宽度得有几个波长，至少也得1个波长，太小是完全工作不了的。
230M波长1m多，应该想下地平面怎么办，机壳尺寸够不够。如果单极子不行，得改成偶极子。

没有网分也可以自己做天线，掌握几个关键要点就行：
1. 尽量少用塑料材质，包括PCB板。因为没有仪器测试，不清楚介质对天线频率和效率的影响。塑料固定件尽量轻小，尽量远离馈电位置（射频插头焊接到天线的点），一定要用塑料请优先用PTFE、PE、PP。
2. 尽量使用宽带构型。仿真误差和加工误差会影响天线的中心频率，宽带天线没有这个问题。

短波三线宽带天线，对数周期天线，都是比较容易做的。搞到尺寸数据直接抄出来，效果一样的。
VHF、UHF频段，盘锥天线轻松做到1-3GHz，500M-6GHz也不难。照着图片估算尺寸都能成功，整体尺寸加倍=频率减半。这种驻波会大一些，通常VSWR在2左右
厘米波或者毫米波建议用波导喇叭，定向性不够就给喇叭加个抛物面。波导喇叭可以简化成铜管+环形扼流圈，能有30-50%工作带宽。铜皮+锤子+烙铁+剪刀就能搞到50GHz。
同轴转接波导可以自制也可以买。本质上是个盘锥天线放在波导管里面，一般是SMA插座中间焊接个小蘑菇，插座法兰焊接到波导管外面。这个自制需要有仪器辅助调试。

mutoudonggua · 发表于 2022-3-29 22:09:24

楼上总结的很到位，我就不回复了。这个东西，千把块的仪器也可以凑合测。

ibmx311 · 发表于 2022-3-30 03:04:33

买的到就买吧，别折腾。折腾天线貌似容易其实很难，因为没有好的实验条件根本做不好。另外能有地网一定要有地网，否则效率大打折扣。好的天线对通讯保障至关重要，尽量不要瞎折腾。也别钻太深了，会的多了会很烦恼的

qinxg · 发表于 2022-4-4 09:17:19

这玩意和电路板的周边也有关系, 比如金属外壳. HFSS仿真也是偏差离谱. 1. 就是买, 多买几家. 有的好,有的不好. 2.就是多做几个, 慢慢剪短. 测试接收板信号强度.

zoto · 发表于 2022-4-4 09:51:06

GZZXB 发表于 2022-3-28 18:24
和匹配LC参数相关，不是说一层不变的啊如果单单只是测试模块就用一截1.0mm的铜导线好了，按波 ...
(引用自5楼)

完全不懂天线，只是想问问大侠为嘛不能选用弹簧天线，我倒是从网上搜了写帖子都说做lora，推荐弹簧天线。

眼下，我们自己做的板块选用了一个芯片天线，感觉效果不好，正考虑换成弹簧天线。。当然是直接买，不会自己做。。。会是另外一个坑吗？？求大侠支招！！

diego2003 · 发表于 2023-3-6 12:37:40

LORA频段一般在1G HZ以下，用弹簧天线优势是减小尺寸圆极化，理论证明弹簧天线圆极化在1G 赫兹频率以内实现，天线尺寸会很大。如果弹簧天线尺寸小，实际效果和半波偶极子差不多。

jssd · 发表于 2023-3-6 21:50:32

zpywz 发表于 2022-3-29 09:09
不会计算,也没有设备,只能这么干了.
(引用自13楼)

我调蓝牙天线的时候是这样的：一个发送一个接收，固定几个远近不一样的位置，看接收的rssi 的幅度，调到所有位置幅度都最小时，这时候匹配最好，丢包最少

mrf245 · 发表于 2023-3-7 10:56:41

本帖最后由 mrf245 于 2023-3-7 11:01 编辑

仿真过470MHZ弹簧天线，虽然能找到谐振点，但由于振子缩短的太厉害（绕成弹簧状就是一个电感，这个结构目的是缩短振子物理长度而保持谐振），整个天线馈电阻抗非常低，谐振位置只有几欧姆，辐射效率低入尘埃了。但天线确实能用，在lora这种微功率应用中，信号能收发，没有问题。这就是理论计算和工程应用有时难以联系的地方——理论上天线驻波高得飞起，实际也能用。如果想提升辐射效率，必须加长天线辐射体物理长度，但这样又限制了小体积应用。

mrf245 · 发表于 2023-3-7 11:40:12

拿一个lora板上的天线简单建模仿真一下，比较粗糙，但可以看一个趋势。实测的阻抗没那么小（由于馈线损耗等影响，约12欧，但还是非常低）

弹簧天线怎么绕制, 总长，绕圈直径怎么算?

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