Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Miernik natęzenia promieniowania mikrofalowego

09 Kwi 2017 09:31 1173 11
  • Poziom 10  
    Witam, mam zamiar zbudować prosty przyrząd do pomiaru natężenia promieniowania mikrofalowego na częstotliwość 2,4 GHz. Założyłem że będzie on zrealiwoany w następujący sposób:
    - elementem pomiarowym jest równoległy obwód rezonansowy LC dostrojony do częstliwości 2,4 GHz zrealizowany w technologii mikropaskowej na płytce PCB
    - mierzone będzie napięcie na tym dwójniku i na jego podstawie dokonywany będzie pomiar natężenie promieniowania mikrofalowego. (alternatynie myślałem o podpięciu równolegle z tym obwodem- obciązeniu go termistorem tak by zmieniał swoją rezystancje pod wpływem prądu który jest proporcjonalny do napięcia wygenerowanego na dwójniku LC. Zmiana jego rezystancji jest miarą natęzenia promieniowania mikrofalowego.)
    - wyświetlanie wyników za pomocą wyświetlacz LCD i mikroprocesora + kalibracja

    Czy jest to dobre rozwiązanie projektowe?
    Jakimi narzędniami projektuje się mikropaskowe obwody zawierajace elementy L i C
    wiem e obliczeń mona dokonać np w programie Smith a geometrię można zaprojektować w programie Sonnet ale mam zerowe doświadczenie w ich obsłudze. Czy są jakieś inne programy zoptymaliowane pod katem takiego projektowania?
    Pozdrawiam
  • IGE-XAO
  • Poziom 10  
    To nawet nie musi być termistor, na razie pomińmy metodę pomiaru natężenie promieniowania a skupmy się na samym obwodzie rezonansowym i jak go wykonać. Z obliczeń wynika że dla frez= 2,4 GHz potrzeba użyć C = 1,4pF i cewki L= 3,3 nH. Teraz jak te elementy wykonać planarnie na 2 stronnym PCB?
  • IGE-XAO
  • Poziom 43  
    Dla tych częstotliwości nie stosuje się "idywidualnych" elementów LC, a raczej obwody "o stałych rozłożonych" czyli odcinki linii o długościach porównywalnych z 1/2 lub 1/4 fali, a także wnęki i odcinki falowodów.
    Ponieważ długość fali zależy od przenikalności ośrodka - a parametrów tworzywa PCB dla tej częstotliwości nie znasz - musisz wszystko ustalić doświadczalnie (czy masz generator 2.4GHz i mikrowoltomierz na to pasmo?). Oprócz przenikalności tworzywa PCB będzie też ważna jego stratność. Do detekcji zastosował bym raczej diodę Gunna, a nie termistor - wówczas możesz bezpiecznie pracować na mocach mikrowatowych.
  • Poziom 33  
    Kluczowym parametrem jest przenikalność dielektryczna laminatu. Niestety dla popularnego FR4 nie jest ona dokładnie określona. W zależności od producenta może się znacznie różnić. Tak więc trudno będzie zaprojektować element rezonansowy. Lepszy pod tym względem jest tzw. laminat teflonowy o ściśle określonych parametrach. Jego przenikalność jest jednak ponad dwa razy mniejsza niż dla FR4. Tak więc wszelkie elementy będą stosunkowo duże.
  • Poziom 10  
    Jeżeli chodzi o przenikalność laminatu FR4 to przyjmuje tu wartość 4,4.
    "Z przedstawionych danych doświadczalnych wynika, że ε rzeczywiście wpływa na impedancję linii, a zależność ta jest proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z ε. Spora różnica w ε wywołuje zmianę impedancji tylko o 2,7 Ω. Ale w praktyce tak duże różnice zdarzają się tylko sporadycznie. Zwraca jednak uwagę spory wpływ grubości płytki, większy niż wpływ przenikalności elektrycznej."

    http://elektronikab2b.pl/technika/19215-plytki-drukowane-do-ukladow-wcz#.WOol0mmLSpo

    Z tego co na razie udało mi się ustalić w temacie to:
    Przyjąłem przenikalność FR4 jako 4,4 grubość laminatu to 1,5 mm grubość miedzi to 35 um
    Miernik natęzenia promieniowania mikrofalowego Miernik natęzenia promieniowania mikrofalowego Miernik natęzenia promieniowania mikrofalowego

    Do obliczeń przyjąłem, że linia jest na końcu zwarta bo L i C są ze sobą połączone bez żadnej dodatkowej impedancji. Wymiary wyszły jak na rysunkach.
    Pytanie jak to teraz na płytkę przenieść i jak mam te 2 linie względem siebie upozycjonować?
    Program to Qucs i Smith
    Mam generator, jest nim mikrofalówka :p Chciałem zmierzyć natężenie promieniawania w różnych jej miejscach i poza nią.
  • Poziom 38  
    nadchloran napisał:
    Mam generator, jest nim mikrofalówka :p Chciałem zmierzyć natężenie promieniawania w różnych jej miejscach i poza nią.

    Nie baw się z mikrofalami bo zdrowie (oczy)sobie zepsujesz.
    Nie znasz zasad BHP.
    Nie będziesz miał jak tego miernika zestroić.
    Nie będziesz miał jak tego miernika skalibrować.
    Wynik pomiaru - nie wiadomo jaki.
  • Poziom 10  
    Witam proszę o odpowiedzi merytoryczne a nie o pouczanie mnie, z BHP przy pracy mikrofalami już się zapoznałem, mikrofalówkę uruchamiam z zamkniętymi drzwiczkami, chcę mierzyć i wdrażać się w technike mikrofalową, m.in po to by budować anteny do bluetooth i wifi i wzmacniace do nich. Tak więc proszę o nieodbieganie od tematu.
  • Specjalista elektronik
    Wewnątrz mikrofalówki można mierzyć używając termistora (o ile go nie usmażysz). Ale poza nią i dioda odwrócona nie powinna nic wykryć (jak mikrofalówka jest zamknięta).

    http://www.datasheetarchive.com/backward%20diode-datasheet.html - tu powinny być noty katalogowe diod odwróconych. Pytanie, gdzie to sprzedają wysyłkowo...
  • Poziom 10  
    ok dzięki _jta_ może nie tyle mi zależy na wykonaiu samego miernika z diodą czy z termistorem ale na właściwym zaprojektowaniu i obliczeniu tego obwodu rezonasowego tak by mieć praktyczną umiejętność projektowania obwodów z elementami o wartościach roproszonych i umieć np dopasować impedancje wyjściową do wejściowej w wzmacniaczu mikrofalowym. A mikrofalówka potrzebna jest po to by stwierdzić czy wykonany obwód jest dobrze dopasowany do jejczęstotliwości bo jeżeli jest dobrze dopasowany to bedzie dobrze absorbował energię mikrofalową i wywoływał większe nagrzanie właśnie tego termistora. Tak samo będzie pewnie z anteną im lepiej dopasowana tym większą moc przechwyci a pomiar tej mocy to już inny temat :)

    Mój zasadniczy problem to: jak rozmiescić na pcb te linie mikropaskowe zastepujace L i C, czy i gdie treba dać przelotkę łączące te linie z spodnią wartwą miedzi na pcb stanowiącą masę?

    Dzięki za linki,antena, obwód rezonasowy za nim dioda mikrofalowa i kondensator wygładzający napięcie. Napięcie na kondesatorze jest proporcjonalne do energii odbieranej przez antenę. Trzeba więc trzeba zaprojektować:
    -Antenę na 2,4 GHz
    -obwód LC równoległy stanowiący dla tej cęstotliwości nieskończenie duą reaktancje.
    Antena + obwód LC na jednym laminacie w postaci mikropaskowej, do tego dioda i kondensator na tym samym laminacie, wujście napięcia z kondensatora na dowolny woltomierz. Czy to bedzie diałać tak jak piszę, jaka dioda mikrofalowa byłaby najlepsza?