Por que um rastreamento de antena tem esse formato?

Estou me perguntando por que uma antena tem um traço de placa que segue uma certa forma "ondulada". Isso não precisa se aplicar apenas a antenas; Tenho certeza de que existem outros componentes que mudam de caminho por vários motivos, mas a antena geralmente mantém esse formato.

Você pode vê-lo à direita nesta imagem. Qual é o significado por trás de um traço como esse?

antena de exemplo

( fonte )

Essa pergunta pode estar relacionada à eletromagnética, mas acho que a resposta deve ser bastante simples.

EDIT: devo esclarecer que estou procurando explicações sobre radiação e impedância. Além disso, qualquer comentário sobre por que um design como esse não seria eficiente para um sistema de alta frequência ajudaria.

pcb antenna

— Ci3
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É chamado de antena "meandros". Aqui está uma boa descrição disso.

— Leon Heller

Não podemos conversar sobre outra coisa? Eu odiava antenas na faculdade.

— Federico Russo

Você conseguiu nesta página da web ?

— starblue

Respostas:

Isso é chamado de antena sinuoso, que é um tipo específico de dipolo dobrado.

Vantagens:

Melhorar a omnidirecionalidade
Requisitos de espaço menor

Desvantagens:

O ajuste se torna mais crítico
As perdas são maiores do que um dipolo padrão

A nota do Freescale App, " Antenas Compactas Integradas " fornece uma breve visão geral de várias opções, incluindo o meandro, para antenas no PCB. Não fornece parâmetros de design específicos.

Uma dissertação de 1982, " Meander Antennas " fornece algumas orientações sobre os modelos matemáticos usados para entender e projetar antenas sinuosas, mas é bem mais profunda do que a maioria dos EEs desejará se aventurar por simplesmente projetar uma antena.

A realidade hoje é que a maioria dos projetos de antenas de PCB desse tipo geralmente é feita com o auxílio de um pacote CAD de projeto de antenas. O desempenho da antena depende não apenas do layout físico, mas também dos materiais utilizados e da forma desses materiais, para o substrato da placa de circuito impresso, cobre e máscara. O software ainda tem algumas limitações e, portanto, são realizados testes extensivos para validar e ajustar o design, uma vez fabricado. Um exemplo de software de análise de antena gratuito é o 4nec2, que pode avaliar muitos tipos de antenas.

Ao projetar uma antena sinuoso, comece com um traço do comprimento do dipolo ideal, dobre-o na forma e no espaço desejados e faça uma análise numérica para determinar o padrão e a eficiência da radiação. Alguns softwares de CAD possuem assistentes que podem ajudá-lo a escolher um padrão ideal para um determinado espaço, mas ainda não vi um livro ou guia que forneça informações ideais sobre padrões que podem ser aplicadas geralmente a antenas sinuosas.

— Adam Davis
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Não tem nada a ver com um dipolo dobrado !!!!

— Leon Heller

@LeonHeller Existem muitos tipos de dipolos dobrados. Este é um deles. Muitos entusiastas do rádio amador pensam em um tipo específico de antena quando dizem "dipolo dobrado", mas no campo do design da antena "dipolo dobrado" é um termo descritivo, não um design específico de antena. A antena meandros é uma forma de dipolo dobrado, onde existem muitas dobras. Se você tiver uma classificação diferente para a antena meandros, envie uma resposta que inclua o design básico da antena que evolui se não for um design dipolo dobrado.

— Adam Davis

Não é um dipolo.

— Leon Heller

@LeonHeller Eu discordo aqui, esta é uma tentativa de aproveitar o dipolo, mais especificamente o monopolo que os caras costumam dizer dipolo, porque é isso que você está tentando com uma imagem normalmente. Isso é algo que eles tentaram após um dipolo dobrado pelo que li online. Esta é uma versão mais extrema da antena Invertida-F.

— Kortuk

Concordo com Leon, a referência dipolo é perturbadora e confusa. Como um dipolo é normalmente uma antena balanceada, sendo o mais básico um dipolo de meia onda como um radiador de RF eficiente e eficaz. Suponho que Adam significa metade ou um quarto do comprimento de onda, o que faz sentido. Eu nunca vi referência a uma antena com múltiplos ângulos agudos, chamada dipolo dobrado, ela parece ser um uso fora do padrão.

— Mctylr

Uma antena precisa ter um determinado comprimento para funcionar bem em um determinado comprimento de onda, que é determinado pela frequência.

Embora esteja longe de ser tão simples assim, a forma e o ambiente exatos também desempenham um papel, pois influenciam os campos elétrico e magnético que a antena deve emitir.

A menos que você queira estudar o design da antena, você pode pensar nisso como magia negra.

Edit: Eu acho que o sinuoso forma principalmente para obter uma antena mais longa neste pequeno espaço.

O chip OVC3860 é para áudio Bluetooth, por isso é executado na faixa de 2,4 GHz, com um comprimento de onda de cerca de 125 mm. A partir do passo de 0,4 mm do OVC3860, estimo o comprimento do rastreamento da antena em 34 mm, que é cerca de 1/4 do comprimento de onda (na verdade, um pouco mais, porque o sinal se propaga a uma velocidade mais lenta que a velocidade da luz no rastreamento) ) Este é um comprimento bastante normal para uma antena de extremidade única.

— starblue
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Se eu quisesse estudar o design da antena, você poderia explicar por que essa forma é necessária?

— Ci3

Eu acho que o formato sinuoso é principalmente para colocar uma antena mais longa neste pequeno espaço. Mas a forma exata é tanto magia negra para mim quanto para você.

— starblue

Não tenho tanta certeza disso. Sim, ele precisa ter um certo comprimento; no entanto, existem configurações de antena mais antigas que têm uma variedade de formas.

— Ci3

Caso você queira simulá-lo: dougneubauer.com/fdtd

— starblue

Eu acho que é divertido que esta resposta, que basicamente se resume a "Eu não sei" no que diz respeito à questão PO, recebe 5 upvotes :)

— vicatcu

Adivinhação pura aqui, como eu não sou cara de EM, mas:

O comprimento da antena dependerá do comprimento da onda do sinal que está sendo enviado.
Como resultado da terminação (aberta em uma extremidade) da antena, haverá ondas refletidas voltando para baixo da linha e isso resultará em interferência .
Se projetada para fazer isso, essa interferência resultaria em um fenômeno de onda estacionária ao longo da linha.

Agora, é aqui que penso que a forma ondulada tem a ver com ajudar a amplificar as ondas EM enviadas através da superposição das ondas em pontos fixos calculados ao longo da linha. Possivelmente no auge das ondas estacionárias.

— sybreon
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