Ну или точнее при помощи двух паяльников.
Вводная
У вас есть WiFi / BT модуль с распаянной чип антенной, вроде показанных на рисунке ниже. Они имеют дальность уверенного приема в пределах 10м, что вас совершенно не устраивает. Попытки программно увеличить мощность передаваемого сигнала помогают увеличить дальность работы до 20м, но хочется в разы больше.
Решение
С помощью двух паяльников отпаиваем чип антенну и припаиваем ее за один конец, развернув перпендикулярно краю платы, как показано на рисунке под заголовком статьи. Для этой пары модулей дальность работы (с увеличенной мощностью передатчика) возросла с 20м до 100м.
Почему это работает
Короткий ответ - потому что дальность работы была принесена в жертву компактности и дешевизне платы.
Чип антенна - это уменьшенный вариант монопольной антенны. В данном случае это просто печатная плата, на которой сформирована спиральная антенна. Она должна работать не хуже штыревой антенны при условии правильного монтажа. Вот с монтажом то и основная проблема. Более менее очевидно, что антенна должна быть расположена перпендикулярно земляному полигону. Однако, я не видел ни одной компактной платы, где это условие выполнялось бы. Ведь при правильной ориентации антенны габариты платы вырастут на несколько миллиметров вместе с ее ценой, что совершенно неприемлемо.
Итак, производители компактных модулей всегда располагают антенну параллельно краю платы и земляному полигону. Но и при таком неправильном расположении есть нюансы. На рисунке выше показаны два модуля с одинаковым процессором ESP32C3 и одинаковыми антеннами. Однако, в экспериментах они показали дальность связи, отличающуюся в два раза. Все дело в том, что на плате справа, которая показала в 2 раза большую дальность, антенна отделена от земляного полигона зазором в 2мм, а на плате слева зазор меньше миллиметра. Чем меньше этот зазор, тем больше электромагнитное поле концентрируется в зазоре между антенной и земляным полигоном вместо того, чтобы изучаться в окружающее пространство. Антенна ведет себя больше как конденсатор, ее согласование с передатчиком нарушается. Мощность, которая отбирается от передатчика, падает, а ее большая часть превращается в тепло токами, индуцированными в земляном полигоне.
Простой поворот антенны в правильное положение решает все эти проблемы, радикально увеличивая дальность уверенного приема. Причем, эксперименты с внешней антенной, припаянной вместо чип антенны, не выявили разницы в дальности работы между внешней антенной и чип антенной в правильном положении.
И почему это может не работать
Воодушевленный результатами этого нехитрого эксперимента, я решил опробовать тот же метод на другом модуле с той же антенной, который показан на фото справа. К моему удивлению, он перестал работать совсем. А после возврата антенны в исходное положение заработал снова.
Судя по всему, компактные (укороченные) антенны способны давать ту же эффективность, что и классические (четвертьволновые) антенны, но в более узком диапазоне по частоте, поскольку они обладают большей добротностью. Именно за счет большей добротности они и способны излучать в эфир ту же мощность при меньших габаритах. Но в данном случае частота резонанса определяется емкостью между антенной и земляным полигоном. У первого модуля резонансная частота удачно совпала с нужным диапазоном 2.4ГГц, а у второго модуля после поворота антенны она ушла куда то очень далеко от него.
Почему же модуль перестал работать совсем? Я выставил ему максимальную мощность, а у него видимо есть детектор перегрузки выхода. Понизив мощность, мне удалось заставить его работать и с перепаянной чип антенной.
Универсальное решение
Убираем чип антенну совсем и припаиваем кусок одножильного провода длиной 30мм за вычетом длины печатного проводника, подходящего к контактной площадке, где была антенна.
Результат по дальности - те же 100м. Для компактности провод можно загнуть, как показано на фото, дальность работы от этого почти не страдает.
Эксперименты с антеннами были проведены в рамках проекта универсального BT адаптера
Комментарии (114)
Raegdan
07.09.2024 08:10+8Я делал радикальнее - убирал печатную антенну "змейку", припаивал RP-SMA гнездо и прикручивал антенну для роутера. Блютус акустика с такой антенной работает метров на 100 от телефона, лишь бы прямая видимость была.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+7Я тестил модули WeAct с антенной змейкой. У них дальность оказалась больше, чем у внешней антенны - 150 метров, и даже без прямой видимости. Там на плате есть согласующий п-контур, видимо он работает.
Balling
07.09.2024 08:10150 метров... А в чём разница с https://sellerweb.ru/product/adapter-bluetooth-5-4-dlya-pk-do-150-metrov-rl54/
Лучше то или WeAct?
990 kbit/s тестировали? LDAC аудио кодек.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+2Если нужен именно адаптер для десктопа, то надо брать именно адаптер. А модули для маньяков самодельщиков и разработчиков электроники.
Dynasaur
07.09.2024 08:10+3А второй конец почему не надо припаивать?
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+8Это аналог штыревой антенны, второй конец свободный
Dynasaur
07.09.2024 08:10+1а зачем производитель его припаивает?
И чтоб два раза не вставать - а если бы производитель повернул на 90 градусов в другую сторону - это было бы чем-то хуже, чем то, как сделали вы?
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+5Припаивает для прочности конструкции. Повернуть в другую сторону - это припаять за другой конец? На вид она симметричная, но могут быть нюансы.
Dynasaur
07.09.2024 08:10+2нет, повернуть внутрь платки, чтоб не увеличивать габариты и сэкономить туеву хучу денех производителю :-)
nixtonixto
07.09.2024 08:10+4Второй конец припаивается для того, чтобы антенна на пасте в печке не повернулась на случайный угол, а осталась зафиксированной на площадках.
Goron_Dekar
07.09.2024 08:10+6А просто проводочек четвертьволновым штырём не будет эффективнее, если все потребители в горизонтальной плоскости?
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+2По эффективности будет примерно одинаково, что проводок правильной длины, что антенна в правильном положении
Kreastr
07.09.2024 08:10+12Не согласен с коротким ответом. Думаю что дело не в дешевизне. КМК дальность работы была принесена в жертву соответствию со стадартами по излучаемой мощности. Устройству нужно 10-20 метров для покрытия среднего жилого дома. Если кто-то сделает больше любыми модификациями, то начнет шуметь у соседей. Если все так сделают, то шума будет столько, что вайфай и блютус перестанут работать у всех (не хватит каналов).
Вообще эксперименты с антенами и радиопередатчиками включая вайфай и блютус попадают под определение радиолюбителбской деятельности и требуют во многих странах ITU обучения и лицензии на вещание. Этот нюанс стоит КМК упомянуть во вступлении.
Goron_Dekar
07.09.2024 08:10+12Тогда бы ограничели мощность передатчика. Бонусом бы пришло меньшее энергопотребление и нагрев.
Не стоит искать (злой) умысел, где достаточно глупости.
А лицензирование на любую некомерческую деятельность это вообще зло в чистом виде.
Передатчик соответствует нормам по мощности для безлицензированного вещания? Да! Вот и отстаньте!
Kreastr
07.09.2024 08:10+10Эти дешевые чипы вроде не очень умеют ограничивать свою мощность.
Про злой умысел я вообще ничего не говорил.
А про лицензирование ну это такое. На сколько я знаю раньше лицензирования не было, а потом поняли что без этого никто не может работать потому что радиоэфир он общий и надо договариваться. Радиолюбительские лицензии они не для того чтобы заработать на них. Это скорее как водительские права. Получаешь, чтобы подтвердить себе и окружающим что знаешь как не мешать другим в общественном пространстве.
Goron_Dekar
07.09.2024 08:10+4Эти дешевые чипы вроде не очень умеют ограничивать свою мощность.
Они ограничивают её своим дизайном. Там тупо сопротивление выходного транзистора достаточное, чтобы на номинальном питании мощность была не выше нелицензируемой.
потом поняли что без этого никто не может работать потому что радиоэфир он общий и надо договариваться.
А потом вышло как в США, когда нет конкуренции, потому что все радиочастоты выкуплены и заградительный барьер для выхода на рынок стал неподъёмен для частного бизнеса. Следом полетел рынок как таковой и качество связи стало ниже плинтуса.
Что, конечно, не помогло потому что в многоэтажном доме в NY сейчас WiFi просто не работает - ты слышишь в своём доме более 120 разных точек доступа.
nixtonixto
07.09.2024 08:10сейчас WiFi просто не работает - ты слышишь в своём доме более 120 разных точек доступа.
То есть свою точку, расположенную в паре метрах от девайса, вы не слышите - потому что её сигнал забивают 120 таких же точек, расположенных в радиусе 5 этажей с десятком стен? По факту наличие соседского сигнала с одной палочкой уровня не говорит, что он мешает вашей точке на этом же канале, поэтому всё нормально работает. Более мощный уровень перекрывает все слабые.
ITDiver77
07.09.2024 08:10+2Нет, вайфай не так немного работает. Канал шарится, а не "перекрывает". А если уровень не достаточнен для понимания занятости, легче не становится. Ведь это около антенн роутера уровень своего вайфай -30..-40 а соседский -70, а в 10 метрах, да ещё и в сторону соседа, будет уже немного по другому, и не факт, что соседский не окажется в этой точке мощнее)) Но решение очевидно в 5-6 ГГц, где число каналов поболее, потребителей поменее, а затухание делает остальную магию)
Goron_Dekar
07.09.2024 08:10+1Робот пылесос не позволит уйти в 5-6ГГц. Везде, где устройство не перемещается проще кинуть медь, а где перемещается всегда найдётся угол, где магия затухания 6ГГц работает немного не так, как хотелось бы.
N-Cube
07.09.2024 08:10Странное утверждение. Даже чисто на практике - роутер 5ГГц стоит в углу на первом этаже дома, при этом во всех комнатах и на первом и на втором этажах скорость вайфай не меньше сотни мегабит. Можно сотни роботов подключить, да еще и с видеотрансляцией. Разве что у вас робот-пылесос видео в 8К снимает и транслирует со встроенной точки доступа всем соседям :)
PrinceKorwin
07.09.2024 08:10+2Обычно робот пылесос ге поддерживает 5ГГц :(
Donkeyhot_kgd
07.09.2024 08:10Ну два варианта. Продолжить страдать без "нормального вайфая", или научиться уже пылесосить обычным пылесосом. У меня есть классный робот, но так получилось, лежит уже два года без дела. И ничего, как-то не потонули в грязи. Пылесосим по мелочи аккумуляторным Сяоми и на большой уборке обычным мощным.
Не придумывайте себе проблем ;)PrinceKorwin
07.09.2024 08:10С чего вы решилм, что у меня с этим проблемы? Это у многих роботов пылесосов проблемы с 5ГГц.
Меня их проблемы не касаются :)
osmanpasha
07.09.2024 08:10Противоположный опыт - роутер от провайдера стоит в одном углу квартиры, компьютер в другом, и сигнал 5ГГц регулярно теряется, а 2.4 худо-бедно работает. Квартира съёмная, так что тянуть медь не вариант. Пока пытаюсь решать через HomePlug.
QuarkFusion
07.09.2024 08:10+1Я взял плоский кабель и по полу/стене поклеил двухсторонним скотчем шириной с сам кабель
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+2Все правильно, но есть и противоположные примеры. Вот эта плата https://github.com/WeActStudio/WeActStudio.ESP32C3CoreBoard демонстрирует эффективность антенны лучше, чем у внешней четвертьволновой.
ITDiver77
07.09.2024 08:10Да, похоже эту антенну рассчитывали и согласовывали, вот и магия.
А вот антеннки меандры говорят о том, что в согласование не пробовали)
vadimk91
07.09.2024 08:10+4Но есть люди, которые до сих пор спрашивают, "какой усилитель Wi-Fi купить?" (для квартиры в многоквартирном доме, 2.4ГГц), а то что-то тормозит... И роутеры выбирают по принципу "о, у этого больше антенн, он будет дальше бить".
Javian
07.09.2024 08:10+2Особенно забавно, когда вскрыв такой роутер, видишь, что пара антенн у него бутафорные.
le2
07.09.2024 08:10+1дело в отстутствии культуры разработки и некомпетентности.
Лично я в подобных случаях повторял каждую дырку референсных дизайнов, а потом отсылал вендорам чипов на утверждение. (радиоинтерфейсы обычно чувствительны к питанию, проверяли еще и это)
В конструкторской документации на печатные платы также все было в порядке (контроль импедансов и так далее). Естественно, испытания в сторонних лабораториях мы также проходили, если это было нужно.
И все это стоило 0 рублей и 0 минут моего времени.
Layan
07.09.2024 08:10+2Лично я в подобных случаях повторял каждую дырку референсных дизайнов, а потом отсылал вендорам чипов на утверждение. (радиоинтерфейсы обычно чувствительны к питанию, проверяли еще и это)
И все это за 0 минут и 0 оплаты?
theult
07.09.2024 08:10+2Добрый день! Мощности передатчика никто тут не крутил, не вижу ничего криминального. К тому же, автор упомянул про дальность 100м прямой видимости - это уже явно не квартира, чтобы мешать соседям, и вряд ли участок 5*10м - работало бы из коробки. Вполне себе обычный роутер hap lite на улице 200-400м прямой видимости пробивает. Пока экологическую катастрофу никто не устроил, нет поводов для паники :)
EvgeniyIvanovhabr
07.09.2024 08:10+1Если предположить, что такая компоновка сделана исключительно из экономии, то непонятно в таком случае – почему производители просто не выпускают чуть более дорогую версию Long Range с правильным расположением антенны? Многие будут готовы переплатить несколько центов ради радикального увеличения эффективности.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Они таки делают технически совершенные платы (ссылку давал выше), но даже не афишируют это. Видимо мало кто углубляется в такие тонкости.
courser
07.09.2024 08:10+11Все чип-антенны относятся к классу электрически-укороченных антенн. То есть антенн, где уменьшение физического размера (сильно меньше четверти длины волны) компенсируется ёмкостью(на конце вибратора) или индуктивностью(в точке питания вибратора)
Все эл. укороченные антенны узкополосны, и крайне чувствительны к близлежащим элементам. Т.е. земляной полигон или электролит рядом может увести настройку антенны на десятки или сотни МГц(для диапазона 2.4Г), с соответствующим снижением эффективности, иногда в десятки раз.
Поэтому трассировку ПП около антенны нужно доскональнейшим образом тянуть из даташита на чип, включая толщину и тип текстолита.
А если это не сделано - все эти повороты и тп - чистейший метод тыка, антенна гарантированно расстроена.
Я бы просто рекомендовал заменить её четвертьволновым отрезком провода, если позволяет место.
Конкретно этот случай - дело даже не в перпендикулярности. Конец антенны расположен вплотную к кварцу(т.е фактически к земле) и там паразитная ёмкость близко к 1пф. На 2.4 это просто убийство характеристики.
nehrung
07.09.2024 08:10+5...спиральная антенна. Она должна работать не хуже штыревой антенны при условии правильного монтажа.
Нет. Она всегда хуже полноразмерной штыревой антенны. И монтаж тут абсолютно ни при чём. Дальше вы пишете почти правильное объяснение этого ухудшения:
на плате справа, которая показала в 2 раза большую дальность, антенна отделена от земляного полигона зазором в 2мм, а на плате слева зазор меньше миллиметра. Чем меньше этот зазор, тем больше электромагнитное поле концентрируется в зазоре между антенной и земляным полигоном вместо того, чтобы изучаться в окружающее пространство. Антенна ведет себя больше как конденсатор, ее согласование с передатчиком нарушается. Мощность, которая отбирается от передатчика, падает, а ее большая часть превращается в тепло токами, индуцированными в земляном полигоне.
...из которого становится непонятно, зачем вы сначала написали это ваше "не хуже". Дело в том, что эффективность антенны определяется соотношением размеров пространства, которое она охватывает, и длиной возбуждаемой волны. Если они одного порядка, то антенна максимально эффективна. Во всех этих "укороченных", спиральных" и прочих "экономных" антеннах это не соблюдается. Любая мера по увеличению охватываемого пространства увеличивает эффективность (в точности как произошло у вас), но до максимума в таких вот микроустройствах всё равно остаётся очень далеко.
Почему же это работает? Настоящая причина - в огромном запасе чувствительности у приёмника (да и мощности передатчика тоже), чем компенсируется ужасная неэффективность антенны.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Насчет зависимости эффективности от размеров не соглашусь. Я тоже так думал, но результаты экспериментов и некоторые логические построения убеждают в обратном. Ведь все такие антенны, и полноразмерные, и маленькие делают так, чтобы они имели стандартный импеданс около 50 ом. При таком импедансе (резистивном) антенна всегда потребляет от передатчика фиксированную мощность. Куда она девается? Если нет явных патологий, как у модулей по теме статьи, то видимо излучается в виде электромагнитных волн. Значит, их суммарная мощность не должна зависеть от размера и конструкции антенны, раз уж она имеет стандартный импеданс.
Да, действительно, кусок провода излучает мощность, которая определяется его размером, но только если мы рассматриваем его вдали от резонанса. А антенна всегда резонансная, и чем она меньше по размерам, тем выше добротность и уже резонанс, так, чтобы волновое сопротивление было у всех антенн одинаковым. Так что чисто логически получается, что и маленькая и большая антенны должны быть одинаково эффективны, раз уж у них одинаковое волновое сопротивление.
Есть конечно еще один параметр - 'усиление' антенны, но он связан исключительно с ее диаграммой направленности. И у всех ненаправленных антенн он более менее одинаков, хотя продавцы с али экспресса иногда пытаются убедить нас в обратном.
le2
07.09.2024 08:10+2рассуждение неверные
Импеданс воздуха - 120*pi Ом
50 Ом фидера это потолочное техническое значение
Задача согласования импедансов фидера и воздуха решается либо внешним трансформатором, либо в самой антенне.
Нет, антенна, хотя как-бы неактивный элемент, но имеет свой коэффициент усиления, диаграмма направленности не совсем причемoleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Не понял, причем тут воздух. Мы вроде про импеданс антенны. У четвертьволнового штыря он в районе 40 ом. А в даташите на антенну, которая стоит на модулях, явно указан импеданс 50 ом, ссылка была выше.
Astroscope
07.09.2024 08:10+1Нет, антенна, хотя как-бы неактивный элемент, но имеет свой коэффициент усиления, диаграмма направленности не совсем причем
У антенны есть коэффициент направленного действия - то, как она распределяет подведенную электромагнитную энергию в виде излучения в пространство. Если в силу конструкции антенна имеет направленность, то в сторону максимума излучения энергии излучится больше, но не из-за усиления, а из-за того, что в другие стороны излучится меньше. Усиления антенна не имеет в принципе, зато она всегда и без исключения привносит потери - обычные омические потери.
Samid777
07.09.2024 08:10+3На самом деле не согласиться с такой зависимостью, то же что и не согласиться с законом Ома. Зависимость есть, а подобные эксперименты с антеннами часто приводят к не верным логическим выводам, т.к. делать чтото с антеннами да еще и на таких частотах без понимания теории, не получится, и результаты приводят к не верным выводам.
Мы имели одну не правильно подключенную антенну, где полигон менял ее емкость. Антенна имела два полюса, как ей и положено, но работала плохо. Теперь мы ее перепаяли. Эта деталь уже перестала быть законченой, самодостаточной антенной, а стала просто ее элементом, а вторая часть антенны, второй полюс это полигон на плате. Помните, антенна всегда двухполюсник.
Вот приведу аналогию действия в статье. Сломалась у нас телевизионная антенна. А мы берем, зачищаем антенный провод, оплетку и центральную жилу, скручиваем его, и вставляем оплетку и центральную жилу в антенное гнездо телевизора, и пусть у нас все показывает. Такое бывает возможно, но теперь из волнового канала мы получили антенну Бевереджа. И мы не может утверждать, что так и надо делать, хотя нам это помогло смотреть телевизор. У новой антенны уже совершенно другие параметры, и если повезет, то такая конструкция заработает лучше сломанной антенны. А вторым полюсом антенны у нас будет полигоны на плате телевизора, часть сетевого шнура, электросеть немного.
Если бы так можно было бы уменьшать антенны, то на практике никто бы не пытался делать большие громоздкие антенны. Особенно на КВ диапазонах.
А с дальностью, могу заверить, что у Вас получится без особых проблем достичь дальности в километры. Попробуйте применить антенну Харченко, ее легко собрать, легко попасть в частоту, только желательно собирать с экраном, добавит почти 3 дб. Для сборки можно применить медный провод сечением 1.5 или 2.5 мм^2, его понадобится меньше метра. И даже правильный четвертьволновый штырь позволит работать на хорошей дальности, т.е. не просто припаяный к плате кусок провода, а штырек с противовесом, с длинной с учетом коэффициента укорочения, т.к. там попасть в частоту надо еще.
Интересный момент, на который я бы предложил обратить внимания, это формула потери сигнала в свободном пространстве.
https://r1ban.ru/calc/loss-calc.htm
Самый первый калькулятор.
вот он покажет, какое затухание у нас будет на трассе, а мы можем посчитать сможем ли мы перекрыть его. Если у нас мощность на выходе передатчика 20 дБм, а чувствительность приемника -90 дБм, то мы можем перекрыть затухание 110 дб.
На самом деле там есть еще много интересного, в рамках одого сообщения и даже статьи это рассказать не возмжно. Не просто так про антенны написано столько книг.oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Вы имеете ввиду зависимость эффективности антенны от ее размера? Как тогда быть с тем, что обе антенны имеют одинаковый импеданс 50 ом? То есть я таки толкую именно про закон ома.
Samid777
07.09.2024 08:10+1Если честно, то очень подробно и точно объяснить этот момент для меня не очень просто, но примерно это так.
Полноразмерная антенна в точке подключение имеет активное сопротивление 50 ом. И подключив ее к приемопередатчику вы будет ес ней работать как с 50 омной антенной.
А вот такая маленькая антенна сама по себе такого сопротивления не имеет. ЕЕ активное сопротивление сильно отличается от 50 ом, и антенна обладает большим реактивным сопротивлением. Чтобы согласовать антенну с передатчиком требуется реактив компенсировать, и емкость трансформировать. И в таком случае эффективность антенны будет значительно меньше.
Смоделировать такую антенну, и посмотреть как она будет работать можно в программе ММАНА.
На практике можно купить nano vna, и провести с ним много опытов.Samid777
07.09.2024 08:10+4Трансформировать не емкость, а сопротивление. Не верно написал немного.
PS
Про закон Ома я упомянул потому, что это фундаментальное, не поколебимое. А так, закон Ома в антеннах не совсем применим.
Возьму опять аналогию.
Вот есть у нас электросеть. От нуля до любой фазы 220 вольт. Но если вы возьмете две любые фазы, в схеме звезды, то увидите, что напряжение между ними совсем не 440 вольт, хотя они соединены последовательно. А почему? Потому что складывать нужно величины не скалярные, а векторные. Нарисуйте два отрезка, один за другим, по 220 мм, и итог будет один отрезок длинной 440. А возьмите эти два отрезка, и расположите совместив начала под углом 120 градусов. И вот теперь расстояния между концами стало 380 мм.
В антеннах то же самое. У вас ток в антенне гипотетической есть, напряжение на ней есть, а излучать она не излучает. Когда ток и напряжение по фазе не совпадают от слова совсем.
А фидер еще интереснее. Возьмите кусок фидера, и подключите его к векторному анализатору. Видим что на одной частоте у него настояее КЗ. А на другой обрыв. Дальше по частоте снова КЗ. А потом снова обрыв. Потом опять КЗ... и так до тех пор, пока затухание фидера эту картину не попортит. И так фильтр можно сделать. ВОт есть рядом с вами сигнализация от объекта, которая мешает приему телевидения. Не вопрос, разрываем фидер, ставим тройник, пропускаем фидер через тройник, а в оставшейся выход включаем просто разорваный кусок фидера, который будет создавать замыкание только на частоте помехи. И все, ничего не мешает. Разуеется если этот тот случай, когда помеха мощная, и динамического диапазона первого каскада уже не хватает для его работы. Ну примерно как рядом с человеком сигналит автомобиль, и своего собеседника он не слышит, хоть и частота сигнала куды выше чем речь, но он мешает.
У Вас много интересных статей, но антенны, это немного не то, чем вы занимались ранее по статьям на хабре. Это отдельная наука. С ними не так, как с резисторами. Все сложнее и интереснее. Почитайте специалистов в комметнатиях к статье.oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+2У вас ток в антенне гипотетической есть, напряжение на ней есть, а излучать она не излучает. Когда ток и напряжение по фазе не совпадают от слова совсем.
Рискну предположить, что это не так. В резонансе ток и напряжение по фазе совпадают. И если в даташите написано 50ом, то это именно активные 50ом, и про цепи согласования в нем ничего не сказано. Смысл укороченной спиральной антенны как раз в том, что увеличение индуктивности компенсирует уменьшение емкости, так что тот же резонанс и те же 50 ом достигаются с более компактной антенной. А значит такая антенна, имея тот же импеданс, излучает столько же, как и полноразмерная. Никакого противоречия тут нет. Меньший размер компенсируется большей добротностью, а значит большей амплитудой колебаний в антенне в резонансе.
Astroscope
07.09.2024 08:10+1В резонансе ток и напряжение по фазе совпадают.
Нет. В резонансе напряжение и ток синфазны, импеданс приобретает чисто активное значение, а реактивная компонента становится равной нулю.
Равенство тока и напряжения возможно только в пределах принятых единиц измерения, например при сопротивлении нагрузки в 1 Ом ток в амперах будет равен напряжению в вольтах, то эта магия развеется, если вы выберете другие (придумаете, переопределите имеющиеся - хотя ради всеобщего удобства и взаимопонимания категорически не рекомендуется это делать) единицы измерения. При этом закон Ома не престанет работать в принципе, просто изменятся числа, рассчитываемые по той же самой формуле.
Смысл укороченной спиральной антенны как раз в том, что увеличение индуктивности компенсирует уменьшение емкости, так что тот же резонанс и те же 50 ом достигаются с более компактной антенной.
Слегка наоборот, увеличение индуктивности компенсирует увеличение емкости.
Меньший размер компенсируется большей добротностью, а значит большей амплитудой колебаний в антенне в резонансе.
Давайте вернемся к основам. Что, в первую очередь, влияет на добротность контура? Осторожно предположу, что потери. В гипотетическом идеальном беспотерьном контуре, где добротность достигает бесконечности, однажды возбужденные колебания будут продолжаться бесконечно. То есть на излучение не тратилось бы ничего - в качестве антенны идеальный контур является абсолютно наихудшей конструкцией, потому что ничего не излучает сам по себе. Реальная антенна имеет потери на излучение - это, в нашем случае, полезные потери, к которым мы стремимся. Чем больше потери - а мы, настойчиво повторюсь, как раз стремимся к потерям на излучение, тем ниже добротность контура.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+2Равенство тока и напряжения возможно только в пределах принятых единиц измерения
Читайте уж все слова, которые я пишу, написал же ' ток и напряжение по фазе совпадают'
Слегка наоборот, увеличение индуктивности компенсирует увеличение емкости.
Давайте вернемся к основам
Давайте. Резонансная частота зависит от произведения емкости и индуктивности. Чтобы она осталась неизменной, одно должно увеличиваться, а другое уменьшаться. Так что увеличение одного не может компенсировать увеличения другого.
vconst
07.09.2024 08:10+3Королева в восхищении! Мы в восхищении!
Даже перелогинился ради такого случая и пустил скупую мужскую слезу
Вот этим и был знаменит хабр - комментариями более ценными, чем статья. До того, как превратился в филиал пикабу с шаурмой и пельменями.
Напишите небольшую статью по теме, просто чтобы можно было поднять вам карму выше 4
Samid777
07.09.2024 08:10Статью написать было бы не плохо, я даже заказал себе пару плат, может что и получится...
Правда измериловки, пусть сюда подошла бы любительская, немного не хватает. Векторный анализатор бы не помешал.
Имеется спектроанализатор arinst до 6.2 ггц, с трекинг генератором и мостом, по идее может даже и получится КСВ антенны посмотреть.
Здесь тем более на плате не все так просто.
Если посмотреть даташит к антенне, то мы видим, что параметры указаны на конкретной плате, при этом данная антенна электрически удлиняется катушкой индуктивности.
У производителя модуля плата другая, катушки нет, но есть П контур, видимо так производители согласовали антенну, а точнее только один ее элемент, при этом характеристики уже могут отличаться от даташита.
Astroscope
07.09.2024 08:10+1Как тогда быть с тем, что обе антенны имеют одинаковый импеданс 50 ом?
Попробуйте резистор, скажем 0805 - у него вполне компактные габариты и импеданс почти идеально 50 Ом.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:100805 это вроде его габариты, а не сопротивление
Astroscope
07.09.2024 08:10Да, я именно о габаритах. В габаритах 0805 бывает сопротивление 49R9 мощностью 125мВт, чего достаточно для развлечений с Bluetooth - можно подобрать, с учетом разброса, образец с 50.00 Ом или точнее, однако первый попавшийся более часто встречающийся 51R той же мощности чисто практически даст ровно тот же результат, потому что я сомневаюсь в доступной вам (не потому, что вам лично, а потому, что в реальной жизни это почти никому не нужно) точности измерений, при которой эта разница сможет быть явно обнаружена и повлиять на выводы, которые по результатам измерений можно сделать.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Если бы так можно было бы уменьшать антенны, то на практике никто бы не пытался делать большие громоздкие антенны. Особенно на КВ диапазонах.
Суть в том, что чем меньше антенна по сравнению с длиной волны, тем выше должна быть ее добротность (уже резонанс), чтобы получить ту же эффективность (тот же импеданс). Так что уменьшение ее размеров таки имеет пределы с практической точки зрения. А для работы в широком частотном диапазоне оно невозможно вообще.
nixtonixto
07.09.2024 08:10+1Так что чисто логически получается, что и маленькая и большая антенны должны быть одинаково эффективны, раз уж у них одинаковое волновое сопротивление
Простой пример - если взять 2 колонки разных размеров, с одинаковым сопротивлением громкоговорителей, и подать на них один и тот же сигнал - то всегда бОльшая будет звучать лучше и громче за счёт большей площади контакта с воздухом. Так и антенны.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Плохой пример, так как колонка может любую часть входной мощности превращать в тепло. Антенне так делать тяжелее, у нее нет очевидного механизма для этого.
Samid777
07.09.2024 08:10Отличный пример, и я сам его хотел привести.
В тепло превратится в итоге все. И звук, и радиволна.
Радиоволна превратится в тепло в стенах дома, как из звук, при работе на улице немного подогреет землю, улетит в космос, и рано или поздно столкнется с другой планетой, звездой, и тоже ее немного подогреет. А малая часть отразится назад, и прилетит на землю. Да, именно так, вспомните про связь с отражением от луны.И немного дополню. Волновое сопротивление колонки очень плохо согласовано с волновым сопротивлением среды. Потому КПД колонки очень низкий. Если взять вместо колонки рупор, то КПД будет намного выше. Я так случайно при помощи рупора и очень маломощного приемника озвучил относительно большую территорию. Так что с антеннами и динамиками, да и вообще с волнами не все так просто. Но законы физики очень хорошо описывают их работу, и теория всегда совпадает с практикой. Но их нужно понимать и применять. Если человек пусть даже лучший инженер по слаботочке, ардуино и программирования, то этих знаний не хватит совсем, чтобы понимать как работает антенна. Придется открывать учебники, или слушать специалистов по антеннам, длинным линиям, которые здесь уже оооочень аккуратно заглянули, но были проигнорированы. А ваша статья совсершенно случайно вводит молодых специалистов, которые начинают учиться в этой области в заблуждение, а как показывает практика оно может устойчиво держаться несколько лет.
N-Cube
07.09.2024 08:10То есть вы берете большую картонную коробку, засовываете туда динамик от ноутбука и утверждаете, что у вас топовая акустика получилась «за счёт большей площади контакта (корпуса) с воздухом»? Ну, слушайте…
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Нет, я не про это. Сопротивление динамика в основном определяется сопротивлением провода в обмотке. Сопротивление антенны 'волновое', оно сильно больше сопротивления провода, из которого она сделана. Так что энергии, которая поступает в нее от передатчика, деваться особо некуда, кроме как излучаться в пространство в виде электромагнитных волн. А значит при равных импедансах мы ожидаем увидеть равную эффективность антенны независимо от ее размера (на резонансной частоте). Хотя от размера тоже многое зависит, в частности добротность (ширина резонанса).
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10Сопротивление динамика в основном определяется сопротивлением провода в обмотке.
Сопротивление постоянному току мало кому интересно; громкоговоритель работает на переменном токе.
что энергии, которая поступает в нее от передатчика, деваться особо некуда, кроме как излучаться в пространство
Или не излучаться. КСВ и всё такое.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Большой КСВ означает отсутствие согласования, то есть несовпадение импеданса. Мое же утверждение состоит в том, что при одинаковом импедансе мы ожидаем увидеть одинаковую эффективность антенн независимо от их размера
Astroscope
07.09.2024 08:10Сопротивление динамика в основном определяется сопротивлением провода в обмотке.
Сопротивление динамика определяется механическим сопротивлением, преодолеваемым диффузором. Это механическое сопротивление лишь отчасти зависит от жесткости подвеса, а в основном - от акустического оформления (или его отсутствия). Сопротивление катушки постоянному току - нет, оно тоже важно, но реальный диапазон входных сопротивлений может быть очень большим. При катушке с номинальным сопротивлением в 4 Ома вполне реально получить диапазон от 2 Ом до 30 Ом и даже намного шире.
Сопротивление антенны 'волновое', оно сильно больше сопротивления провода, из которого она сделана.
Это вполне реальное сопротивление, а не математическая абстракция. Сопротивление провода вы берете по постоянному току или тоже "волновое"?
Так что энергии, которая поступает в нее от передатчика, деваться особо некуда, кроме как излучаться в пространство в виде электромагнитных волн.
Нет. Энергия передатчика прекрасно отражается от антенны обратно на передатчик, что нередко приводит к его тепловому или электрическому пробою, если только он не имеет достаточного запаса мощности и/или не умеет сбрасывать мощность. Мощные передатчики, в смысле их усилители мощности, почти всегда имеют устройства защиты, которые автоматически сбрасывают мощность до безопасно малой или вовсе отключаются при значительном рассогласовании - например при КЗ или обрыве антенны.
А значит при равных импедансах мы ожидаем увидеть равную эффективность антенны независимо от ее размера (на резонансной частоте).
Нет никаких причин этого ожидать, потому что полный импеданс антенны состоит из нескольких компонент, которые при равной сумме могут отличаться каждая очень сильно. Поцсказка: я в первую очередь намекаю на сопротивление потерь и сопротивление излучения, раз уж вы уперлись в резонанс и не хотите учитывать реактивные компоненты полного импеданса.
Хотя от размера тоже многое зависит, в частности добротность (ширина резонанса).
От размеров зависит эффективность излучения. Зависимость далека от линейной, но если размеры слушком малы в масштабах длины волны, то эффективность низкая и продолжает катастрофически уменьшаться с дальнейшим уменьшением размеров.
Astroscope
07.09.2024 08:10всегда бОльшая будет звучать лучше и громче за счёт большей площади контакта с воздухом
Не буду душнить про чувствительность, в вашем примере это неважно. Важно то, что колонка побольше будет лучше справляться с частотами пониже (длина волны больше), а колонка поменьше - с частотами повыше. Вот в этом аналогия с антеннами хоть и натянутая, но прослеживается - требуется сопоставимость размеров излучателя с длиной волны, потому что маленький, в масштабах длины волны, излучатель, не сможет эффективно создавать волны, что акустические, что электромагнитные, а у большого будут проблемы с направленностью излучения и потерями на слишком высоких для него частотах.
Astroscope
07.09.2024 08:10Ведь все такие антенны, и полноразмерные, и маленькие делают так, чтобы они имели стандартный импеданс около 50 ом.
50 Ом - это индустриальный стандарт, а не некая абсолютная константа. Почему именно 50 Ом - отдельный (несложный) вопрос, но ответ на него в контексте неважен. Важно, что почти вся связная аппаратура, начиная от микромощных Bluetooth™ трансиверов и до средней мощности вещательных передатчиков, рассчитаны именно на 50 Ом. А раз так, то и антенны должны проектироваться под 50 Ом. Потому что это фактический стандарт, а не потому, что это "лучше" или потому что практически невозможны альтернативы.
При таком импедансе (резистивном) антенна всегда потребляет от передатчика фиксированную мощность.
Импеданс состоит из активной и реактивной компоненты. Равенство импедансов - условие минимизации потерь в длинных линиях, потерь на отражение и, чисто практически, обеспечения оптимального режима работы генератора (усилителя мощности передатчика, неважно микроваттного или мегаваттного).
Куда она девается? Если нет явных патологий, как у модулей по теме статьи, то видимо излучается в виде электромагнитных волн.
Основных направлений потерь три: потери на отражение, потери на нагрев и потери на излучение. В случае антенны, потери на излучение считаются полезными, а остальные вредными, и из их соотношения выводят КПД конкретной антенны.
Значит, их суммарная мощность не должна зависеть от размера и конструкции антенны, раз уж она имеет стандартный импеданс.
При гипотетически идеальном согласовании все потери распределятся на потери на нагрев и потери на излучение, а отражения не будет вовсе. Чисто практически вполне возможно приблизиться к идеальному согласованию более чем вплотную, однако тут как всегда вопрос целесообразности, которая имеет не только технический, но и экономический, а в случае бытовых приборов вроде описываемых модулей внутри фабричного устройства или всем понятных сотовых телефонов, так еще и эстетический аспект. Поэтому в реальности многие антенны делается по остаточному принципе "на отвали" и только передатчики служебной связи и радиовещания хоть сколь-нибудь заботятся о главном свойстве антенны - эффективности.
Да, действительно, кусок провода излучает мощность, которая определяется его размером, но только если мы рассматриваем его вдали от резонанса.
При чем здесь резонанс?
А антенна всегда резонансная, и чем она меньше по размерам, тем выше добротность и уже резонанс, так, чтобы волновое сопротивление было у всех антенн одинаковым.
Это немного неверно. Антенна не всегда резонансная и вообще не обязана таковой быть. Причины, по которым стремятся к резонансу, находятся далеко от эффективности излучения. Повышение добротности и сужение полосы по уровню допустимого рассогласования - в целом плохая практика, хотя не исключена в принципе и в каких-то частных случаях оправдана. Но для относительно простых антенн сужение полосы - маркер проблем конструкции или исполнения. Волновое сопротивление тут слегка ни при чем, в смысле оно само по себе неважно, но есть причины, по которым желательно равенство волновых сопротивлений генератора, фидера и нагрузки. А раз у нас есть индустриальный стандарт (точнее несколько), то вроде как логично придерживаться именно его, а не заниматься конструированием велосипедов.
Так что чисто логически получается, что и маленькая и большая антенны должны быть одинаково эффективны, раз уж у них одинаковое волновое сопротивление.
Логически получается, что безындукционный резистор в 50 Ом - лучшая антенна, потому что она идеально в резонансе. Опровергайте.
Есть конечно еще один параметр - 'усиление' антенны, но он связан исключительно с ее диаграммой направленности.
Да, проблема в том, что устоявшийся термин глубоко неверно называется и тем самым привносит путаницу. Правильно говорить о коэффициенте направленного действия, потому что антенна ничего не может усиливать - она может только вносить потери, и делает это всегда.
И у всех ненаправленных антенн он более менее одинаков, хотя продавцы с али экспресса иногда пытаются убедить нас в обратном.
Ненаправленная, изотропная антенна, трудно достижима на практике и чисто практически же имеет мало смысла - только как эталон для натурных измерений. Почти все реально существующие антенны имеют какую-то направленность. Могу лишь согласиться с тем, что чисто практически часто эта направленность выражена достаточно слабо и может, с подразумевающимися оговорками, опять же чисто практически считаться изотропной.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Вы написали очень много слов, но из них непонятно, что вы хотите сказать. Давайте я сформулирую утверждение, а вы с ним либо согласитесь, либо нет. Рассмотрим антенны, у которых одинаковый импеданс (активный), а потери на нагрев пренебрежимо малы. Тогда эффективность всех таких антенн одинакова независимо от их размера. Есть что возразить по сути?
Astroscope
07.09.2024 08:10В идеальной абстракции, где нет иных потерь, кроме потерь на излучение, конечно разные антенны будут равны по эффективности даже при разном импедансе, а различия будут сводиться к различиям в формируемой диаграмме направленности.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+1Ну конечно же они не будут равны по эффективности при разном импедансе, поскольку при подключении к одному и тому же передающему устройству, потребляемая ими мощность будет разной.
Astroscope
07.09.2024 08:10Ну конечно же они не будут равны по эффективности при разном импедансе
В идеальном беспотерьном случае будут равны - у всех будут равные 100% эффективности при любом импедансе.
поскольку при подключении к одному и тому же передающему устройству, потребляемая ими мощность будет разной
А это здесь при чем? Мы сначала говорили об эффективности антенн, а теперь вы привлекаете новые сущности, которые к антеннам отношения не имеют и на их эффективность влиять не могут.
Но если вам хочется, то добавьте к каждой антенне трансформатор импеденсов, такой же идеальный беспотерьный, и получите идеальное согласование в любом частном случае.
xirahai
07.09.2024 08:10+3Эффективность антенны связана с её размерами, но не по принципу "чем больше тем лучше" хотя он работает для некоторых типов антенн, а размер должен быть оптимальным. Применительно к свч диапазону, в простейшем случае это четвертьволновая антенна с противовесом в виде полигона на печатной плате, или полуволновый диполь. Но эти антенны не являются изотропными, в направлении оси антенны у них минимум диаграммы. Поэтому с учетом что изделие может занимать произвольное положение в пространстве, разработчики стараются применять менее эффективные изотропные антенны, имеющие примерно одинаковый Кус во всех направлениях.
Подведенная к антенне мощность распределяется по трем направлениям: одна часть излучается в эфир, другая уходит в тепло, третья отражается обратно в передатчик и-за несогласовки импедансов передатчика и антенны. В математическом описании эффективность антенны именно по части излучения в эфир характеризуется параметром "сопротивление излучения".
EvilTeacher
07.09.2024 08:10+1Если задача - уложиться в габариты этого компактного модуля - то вот Вам, пожалуйста, ESP32 С3 Pro в точно таких же габаритах, но с возможностью прицепить выносную штыревую антенну... Ну да, немного дороже, но и возможности явно больше.
oleg_v Автор
07.09.2024 08:10+2Тут те же проблемы, только их еще больше. Антенна вплотную к земляному полигону. Паразитная емкость убивает ее характеристики. Разъем внешней антенны запаян параллельно встроенной. То есть формально он есть, но подключение туда чего либо нарушает согласование, если оно вообще было.
Harwest
07.09.2024 08:10+2Нет. На этой плате для переключения на внешнюю антенну требуется предварительно перепаять ВЧ конденсатор от SMD антенны в сторону IPEX гнезда.
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10+2Карательная хирургия подъехала (восхищённо). Рядом с конденсатором совсем мелкие smd компоненты; неловкое движение и упсь. Что то производитель начудил.
Harwest
07.09.2024 08:10Не, это штатная хирургия: на множестве самых разных устройств переключение делается именно так, перестановкой резистора или конденсатора.
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10Хирургия здорового человека - это убрать/поставить перемычку каплей припоя. Достаточно паяльника. Перепаивать smd - нужен ещё и микроскоп.
Опять-таки, перепайка ничего не решает. Нужно ещё где то найти антенну с sma разъемом.
Astroscope
07.09.2024 08:10Хирургия здорового человека - это убрать/поставить перемычку каплей припоя. Достаточно паяльника.
Тут нюанс. Человекопаяемые площадки под обычный человеческий паяльник ватт на двадцать-тридцать - они большие, а это заметная неоднородность, как для верхней части дециметрового диапазона, а еще у незапаянных площадок большая емкость, то есть низкое реактивное сопротивление, пусть на постоянном токе это и безусловный разрыв цепи.
Перепаивать smd - нужен ещё и микроскоп.
И обычным паяльником не всегда управишься - чем мельче компоненты, тем более вероятно что никак и никогда. То есть микроскоп необходим, но необязательно достаточен.
Нужно ещё где то найти антенну с sma разъемом.
Ну, это одна из самых простых задач в мире электронных компонентов. Разъемов SMA - их просто невероятно огромный ассортимент, под любый (в разумных пределах толщины, конечно) кабели, под обжим и пайку, прямые и угловые, а также несчетное количество переходников на что угодно кроме, наверное, только 7/16 просто из-за несопоставимости размеров. У меня нет объективных данных, но субъективно я категорически убежден, что в более-менее сопоставимых габаритах это самый распространенный тип разъема.
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10+1Иными словами, производитель сделал плату с неработающим разъемом и без антенны в комплекте. Но при наличии оборудования плату можно починить, а антенну сделать самому. Купить 10 разъемов (меньше не продадут), кримпер, кабель (метр)..
Логично было бы плату в варианте А делать без разъема, в варианте Б - с разъемом и антенной на пигтейле.
Astroscope
07.09.2024 08:10Иными словами, производитель сделал плату с неработающим разъемом
С отключенным по умолчанию. Это чуть не то же самое, что с неработающим.
без антенны в комплекте
Это прекрасно, потому что одним комплектная антенна (сверх дорожек на плате) вообще не нужна даже даром, а денег она стоит и в поиске по цене плата с антенной в комплекте уйдет вниз, а другим не нужна никудышняя дешевая антенна в комплекте (дорогую не положат, потому что дорого получится), так как если уже подключать внешнюю антенну вместо встроенной, то под свои требования. Кому-то, например, Yagi нужна, кому-то коллинеар по фиберглассовым обтекателем и так далее.
Но при наличии оборудования плату можно починить, а антенну сделать самому.
Антенну можно как сделать, так и купить готовую, а вот паять мелочь - да, ужос (sic!).
Купить 10 разъемов (меньше не продадут), кримпер, кабель (метр).
Не пытаюсь говорить за всех, скажу за себя - у меня этого всего есть в каком-то минимальном ассортименте, а разъемы и так приходится постоянно покупать, потому что десяток довольно быстро куда-то расходится, поэтому не поддерживаю ваше высказывание в том смысле, что не считаю это проблемой. Если вам категорически не хочется кримпер - берите разъемы под пайку. Я пользуюсь и теми, и другими по
настроениюнеобходимости.Логично было бы плату в варианте А делать без разъема, в варианте Б - с разъемом и антенной на пигтейле.
Люто, бешено™ плюсую™.
Samid777
07.09.2024 08:10Производитель предположим желает выпустить пару миллионов изделий. 1 с встроенной антенной, и 1 с внешней антенной. И чтобы заказать не миллион одних, миллион других плат, он заказывает 2 миллиона универсальных. А это неплохо может сказаться на себестоимости изделия. А дальше разница только в том, куда припаять конденсатор или капнуть немного припоя.
Astroscope
07.09.2024 08:10Мне кажется, что начиная с какого-то количества изделий в серии, эффект масштаба перестает работать и себестоимость перестает снижаться. Для отладочных плат, которые не имеют корпусов и не требуют сборки в изделие, нет розничной упаковки, нет сопроводительной документации - вообще ничего, только плата с распаянными на ней компонентами, эффект масштаба, бездоказательно предположу, перестает работать уже на тысячах изделий, а не на миллионах. А значит выпускать несколько почти одинаковых моделей наоборот выгодно - затраты на разработку любой модели кроме базовой почти нулевые, зато можно продавать одно и то же по разным ценам.
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10+1Вот именно. Кроме того, 2 варианта будут на копейку дешевле и работать сразу, без хирургии. А так, похоже, что производитель скинул эту проблему на покупателя.
nafikovr
07.09.2024 08:10+1кого вы называете производителем? ноунейм китайцев? если взять оригинальные модули espressif то они как раз в идут в нескольких исполнениях в том числе по антенне
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10кого вы называете производителем?
того кто произвел эту штуку ;)
оригинальные модули espressif
Производитель здорового человека ;)
Astroscope
07.09.2024 08:10неловкое движение и упсь
Нежно смахивая пыль со стереомикроскопа: да, поддерживаю, боюсь и не люблю всю эту SMD мелочевку и избегаю ее, предпочитая по даже простым поводам аутсорс в специализированных мастерских. :(
Akr0n
07.09.2024 08:10Посоветуйте как улучшить антенну на плате CH340 (ESP8266)?
randomsimplenumber
07.09.2024 08:10+1Этих плат с 8266 штук 10 разных. А ch340 вовсе программатор ;)
Astroscope
07.09.2024 08:10А ch340 вовсе программатор
Как по мне, то это скорее USB-UART мост. Но не настаиваю, конечно.
Akr0n
07.09.2024 08:10
moviq
07.09.2024 08:10Тут CH340 пишут для того чтоб было ясно какой драйвер нужно ставить чтоб тот самый USB-UART мост работал и общался с ESP через USB. А CH340 это та самая микруха, которая стоит в качестве моста на этой плате
Akr0n
07.09.2024 08:10Спасибо за разъяснения, но всё-таки, как сигнал-то улучшить? :)
Astroscope
07.09.2024 08:10но всё-таки, как сигнал-то улучшить?
Практически - никак, потому что на вашей плате, насколько можно судить по картинке, как и любых подобных в принципе, практически проблематично отрезать антенну-дорожку-на-плате и подключить вместо нее отрезок кабеля, которым уже подключить полноценную отдельную антенну. На будущее лучше выбирать платы, где разъем уже распаян - с него можно сделать пигтейл и подключать что нравится, а с этой только смотреть внимательнее, можно ли ценой разумных усилий убрать штатную антенну и заменить ее на вывод кабеля или на какой-то полноценный разъем вроде SMA.
Akr0n
07.09.2024 08:10А как такую плату лучше располагать в пространстве по отношению к роутеру? Вертикально, горизонтально или ещё как-то? Например, обычные антенны производители рекомендуют располагать вертикально, а тут не понятно как, она же сложной формы.
Astroscope
07.09.2024 08:10А как такую плату лучше располагать в пространстве по отношению к роутеру?
Проще определить опытным путем, чем моделировать.
Например, обычные антенны производители рекомендуют располагать вертикально
Потому что в подвижной связи по чисто техническим причинам предпочтительна вертикальная поляризация, а очевидно протяженные антенны параллельны плоскости поляризации.
а тут не понятно как, она же сложной формы
Простой ориентир - земляной полигон, использующийся как противовес монополю любой формы, простой или сложной. Его край, направленный к монополю, обычно ортогонален плоскости поляризации. В полноразмерных антеннах часто противовесы не перпендикулярны монополю, а образуют некий непрямой угол - это используется для настройки импеданса и почти не влияет на диаграмму направленности, но принцип ровно тот же.
Samid777
07.09.2024 08:10+1Любую укороченную, правильно рассчитанную антенну можно увеличить только одним способом Удалением, и заменой на полноразмерную.
boojum
07.09.2024 08:10
вот это напомнило Balling
07.09.2024 08:10Напомнило: https://youtube.com/shorts/WY73exaVpyw
Там ему Youtuber задал "тупой" вопрос, а как выяснилось эта модификация сильный эффект дало.
MountainGoat
07.09.2024 08:10+1Помню, взяли кусок канализационной трубы, намотали провод спиралью. Дальность приёма роутера увеличилась до 3 км. "Дед, откуда у тебя Интернет на даче? - А по канализации! Поэтому в нём говна много, правда." Давно дело было, тогда мобильный интернет был только в сказках про ФСБшников.
Electrovoicer
07.09.2024 08:10Более менее очевидно, что антенна должна быть расположена перпендикулярно земляному полигону.
Вам просто повезло, в данном конкретном случае. Посмотрите референсную топологию для подобных антенн. Там НЕ используется перепендикулярное расположение.
osmanpasha
07.09.2024 08:10Агаа, я так и думал!
Я тут недавно делал свою первую плату с блютусом, и смотрел на эту антенну, т.к. ее пихают в кучу модулей на ESP32-XX. Насторожило то, что её расположение нигде не совпадало с даташитом, так что одно из двух - либо авторы платы сделали согласование импеданса и все рассчитали для новой геометрии, либо наоборот, забили и поставили антенну чтоб поменьше места занимала. Предположил второе и, судя по статье, оказался прав. Взял в итоге другую антенну и срисовал футпринт из даташита.
Snegov1k
07.09.2024 08:10Все бы хорошо, но дальность ограничена мощностью по ГОСТу, которую нельзя превышать.
proneta
07.09.2024 08:10Уа мЕня на старом Xiaomi 2016 года и наушники внутренние с названием Athletics за 28$ расстояние приема-передачи музыки 160м. О каких 10-20м речь ?
Solovej
Можно было бы просто повернуть на 90 градусов саму плату - чтоб антенна была перпендикулярна земляному полигону. Я правильно понял?
oleg_v Автор
Нет, полигон то на плате, он виден на фотографиях, если присмотреться. Вдоль края полигона можно заметить ряд переходных отверстий.
vadimr
Это электрическая земля, а не планета.