SWR-meter för GSM/UMTS
SWR-meter för GSM/UMTS
Hej. Det var ett tag sedan jag var på forumet nu, men nu behöver jag hjälp av någon som är bra på RF inom GHz-området. Det jag vill göra är en SWR-meter för mobiltelefoner GSM och UMTS banden. Den skall användas för att dels kolla om det kommer ut något från telefonmodulen och om antennen är OK. Jag har sett hur man kan göra det av att göra en koax med stripar på ett PCB, men hur långa skall striparna vara vid dessa frekvenser? Vad krävs för laminat, är FR4 tillräckligt bra?
Re: SWR-meter för GSM/UMTS
1/4-dels våglängd brukar längden vara på - dock är bandbredden ganska smal typ 1/3-dels oktav om det inte är en segmenterad kopplare med variabel bredd och avstånd eller dito med kontinuerlig varierande bredd. Till detta brukar det finnas en massa småtrix på de enklare typerna att förbättra detta en smula med kapacitans (antingen direkt i utformningen av strippen) över i ändarna och mitten med mycket små värden i femtofaradområdet och sådana här saker är svårt att göra bra i 'blindo' utan en RF-nätverksanalysator och jobba med detta interaktiv med skapellblad mm. tills det blir bra.
det är en kopplingsgrad och en direktivitet som skall optimeras vilket också kräver bra referensmotstånd på 50 Ohm i kalibreringsklass i trimmningsförfarandet om man skall ha maximal direktivitet.
ibland kan det vara enklare att köpa sig en bredbandig direktiv kopplare....
Skall det vara riktigt bredbandigt så får man köra som i RF-nätverksanalysatorer med en resistiv weathstonebrygga - men man tappar 6 dB till utgången och 'mätutgången' behöver en balun eller balanserad ingång om inte bryggan skall dras snett och visa fel.
det är en kopplingsgrad och en direktivitet som skall optimeras vilket också kräver bra referensmotstånd på 50 Ohm i kalibreringsklass i trimmningsförfarandet om man skall ha maximal direktivitet.
ibland kan det vara enklare att köpa sig en bredbandig direktiv kopplare....
Skall det vara riktigt bredbandigt så får man köra som i RF-nätverksanalysatorer med en resistiv weathstonebrygga - men man tappar 6 dB till utgången och 'mätutgången' behöver en balun eller balanserad ingång om inte bryggan skall dras snett och visa fel.
Re: SWR-meter för GSM/UMTS
Tack xxargs
1/4-våglängd gäller ju bara för en av frekvenserna 900 resp 1800 MHz. Kan man göra något mitt emellan som funkar på båda. Det är inte meningen att jag skall använda den för kalibrering, bara för att se att något kommer ut genom kabeln och att det inte går lika mycket tillbaka.
1/4-våglängd gäller ju bara för en av frekvenserna 900 resp 1800 MHz. Kan man göra något mitt emellan som funkar på båda. Det är inte meningen att jag skall använda den för kalibrering, bara för att se att något kommer ut genom kabeln och att det inte går lika mycket tillbaka.
Re: SWR-meter för GSM/UMTS
Det är därför man gör stegade (multisektion) eller kontinuerligt varierande avstånd/bredd (tapered) kopplingsstrukturer
Matematiken bakom detta är inte helt enkel och även om man exekverar formlerna i boken så är det en bit kvar innan man har en fungerande exemplar i handen
Är man intresserad och vill se den matematiska bakgrunden så kan man låna/köpa och titta i David M. Pozar Microwave engineering, min är från 1998 med ISBN 0-471-17096-8 och sidan 396 så finns exempel på beräkning av 3-sektioners kopplare (som in sin tur bygger på i ett antal sidor innan hur man beräknar en singel-sektion direktiv kopplare för att få ut måtten)
Om du har nytta av udda och jämna impedansen på striplinen för respektive kopplarelement i en 20 dB-kopplare så är sektionerna varsin sida om mittensektionen Ze = 50.63 Ohm, Zo = 49.38 Ohm
för sektionen i mitten, Ze=56.69 Ohm och Zo=44.10 Ohm, sektionlängden 1/4-våg väljs för mittenfrekvensen och i boken exempel med 3 GHz så får man ett platt överföringsområde från lite under 2 GHz till lite över 4 GHz och skalar man ned till 1.5 GHz så blir det lite under 1 till något över 2 GHz som det är rak frekvensgång.
notera att det handlar om delar av en Ohm i impedansskillnaderna vilket innebär att striplinen måste utföras noga rent måttmässigt i tillverkningen för rätt impedans, det innebär också god koll på den dielektriska impedansen och tjockleken på använda dubbelsidiga mönsterkorten, - läs de måste mätas upp och layouten anpassas mot kortets egenskaper innan användbar kopplare på den tänkta frekvensområdet och kopplingsgraden...
Skall man ha det ännu mera bredbandigt så blir det flera sektioner.
Det här är ett område där en till synes enkel lösning så ligger det en massa möda bakom att få till de exakta proportionerna mellan de olika delarna gentemot varandra och materialet man använder, och dessutom lyckas upprepa det gång på gång i tillverkning helst utan manuell trimning...
skall man ha frekvensmässigt väldigt bredbandigt så är det resistiv lösning som gäller - dvs. weathstone-brygga och det har även 500 kkr-instrumenten i sig
Matematiken bakom detta är inte helt enkel och även om man exekverar formlerna i boken så är det en bit kvar innan man har en fungerande exemplar i handen
Är man intresserad och vill se den matematiska bakgrunden så kan man låna/köpa och titta i David M. Pozar Microwave engineering, min är från 1998 med ISBN 0-471-17096-8 och sidan 396 så finns exempel på beräkning av 3-sektioners kopplare (som in sin tur bygger på i ett antal sidor innan hur man beräknar en singel-sektion direktiv kopplare för att få ut måtten)
Om du har nytta av udda och jämna impedansen på striplinen för respektive kopplarelement i en 20 dB-kopplare så är sektionerna varsin sida om mittensektionen Ze = 50.63 Ohm, Zo = 49.38 Ohm
för sektionen i mitten, Ze=56.69 Ohm och Zo=44.10 Ohm, sektionlängden 1/4-våg väljs för mittenfrekvensen och i boken exempel med 3 GHz så får man ett platt överföringsområde från lite under 2 GHz till lite över 4 GHz och skalar man ned till 1.5 GHz så blir det lite under 1 till något över 2 GHz som det är rak frekvensgång.
notera att det handlar om delar av en Ohm i impedansskillnaderna vilket innebär att striplinen måste utföras noga rent måttmässigt i tillverkningen för rätt impedans, det innebär också god koll på den dielektriska impedansen och tjockleken på använda dubbelsidiga mönsterkorten, - läs de måste mätas upp och layouten anpassas mot kortets egenskaper innan användbar kopplare på den tänkta frekvensområdet och kopplingsgraden...
Skall man ha det ännu mera bredbandigt så blir det flera sektioner.
Det här är ett område där en till synes enkel lösning så ligger det en massa möda bakom att få till de exakta proportionerna mellan de olika delarna gentemot varandra och materialet man använder, och dessutom lyckas upprepa det gång på gång i tillverkning helst utan manuell trimning...
skall man ha frekvensmässigt väldigt bredbandigt så är det resistiv lösning som gäller - dvs. weathstone-brygga och det har även 500 kkr-instrumenten i sig
Re: SWR-meter för GSM/UMTS
Tack xxargs
Det verkar inte helt trivialt att rita det mönsterkortet. Det är ju bara 100-dels mm som skiljer i ledarbredd för de olika impedanserna. Och även om man ritar rätt, så blir det alltid lite underetsning och den har man ju inte så stor koll på.
Men skam den som ger sig, nu har jag lite mer kunskap om hur det skall se ut. Det kostar inte så mycket mer än ett mönsterkort och lite komponenter att försöka. Det är långt till 500 kkr.
Det verkar inte helt trivialt att rita det mönsterkortet. Det är ju bara 100-dels mm som skiljer i ledarbredd för de olika impedanserna. Och även om man ritar rätt, så blir det alltid lite underetsning och den har man ju inte så stor koll på.
Men skam den som ger sig, nu har jag lite mer kunskap om hur det skall se ut. Det kostar inte så mycket mer än ett mönsterkort och lite komponenter att försöka. Det är långt till 500 kkr.
