Спиральная антенна 433 МГц
Антенностроитель из меня просто никакой — я в этом успел убедиться после экспериментов с самодельными штырями и спиралями.
Поэтому я немного помучился, а когда понял, что многие проблемы с поделками на Arduino случаются именно по причине плохой связи, решил плюнуть на гордость, поддаться жабе и сдаться на милость профессионалам.
Результат — покупка готовых спиральных антенн диапазона 433 МГц, то есть для передатчиков и приемников, которые использую в домашней автоматике.
Общее впечатление: оно того стоило. Антенны меньше и аккуратнее, работают субъективно не хуже, а то и лучше моих самодельных.
Для понимания процесса немного той теории, что я усвоил. В портативной технике используются, в основном, три типа антенн:
1) Штыревые
2) Спиральные
3) Вытравленные непосредственно на печатной плате
Штыревые антенны обладают наилучшими характеристиками, но с рядом ограничений.
Во-вторых, оптимальная конструкция включает в себя расположение штыря перпендикулярно более-менее значимой заземленной пластине. Крошечная плата передатчика таковой, разумеется, не считается. Ценители, конечно, могут сделать отвод коаксиальным кабелем к нужной пластине с антенной, но для меня это как-то слишком.
Спиральные антенны несколько хуже штыревых и еще более зависимы от окружения, но у них неоспоримое преимущество. При сравнимом ухудшении характеристик они гораздо более компактны.
Наконец, антенны на печатных платах. Приемлемое сочетание характеристик и компактности, где не требуется сверхчувствительность. Поэтому часто используются в разных не слишком критичных приложениях — звонки всякие, автосигнализации.
По моему опыту вышло, что самодельные штыри и спирали, сделанные с максимумом нарушений всех рекомендаций все же ведут себя лучше, чем просто кусочек провода. Причем в ряде случаев спирали работали даже лучше штырей.
Именно поэтому, а также из-за компактности я остановился именно на спиральных антеннах.
Магазин выбрал наугад, просто посмотрел более-менее приемлемую цену и бесплатную доставку (включенную, разумеется, в цену). Отправка без трек-номера, так что даже успел забыть о заказе.
Тем не менее, доставка оказалась вполне быстрой: 21 августа заказал, а 16 сентября они приехали. Я приехал 17 сентября, и хотя 18-го все еще был в невменяемом состоянии после отпуска (ну разницы в часовых поясах), все же поменял самодельные спирали в домашнем контроллере на эти.
С некоторым замиранием сердца, между прочим, поменял. Мои-то посерьезнее выглядят 🙂
По виду антенны кажутся изготовленными из медной проволоки, но по факту это что-то другое. Поскольку они не деформируются, как медный провод, а, скорее, пружинят.
Плюс в том, что при таком раскладе характеристики антенны будут более-менее стабильными. Минус — сложно поменять полосу пропускания, раздвигая витки. Если, конечно, для вас вдруг актуально менять полосу.
Кстати, приехали в обычном желтом мягком пакете, но в дороге не пострадали.
Длина спирали: 20 мм
Длина продолжения: 10 мм
Длина изгиба (перпендикулярная часть): 7 мм
Внешний диаметр: 5 мм
Внутренний диаметр: 3,5 мм (не знаю, почему так)
Диаметр проводника: 0.5 мм
Просто в канифоли они не облуживаются, но старая добрая таблетка аспирина (самый простой какой найдете в аптеке, никаких шипучих!) справляется с этой задачей отлично (только не дышите парами). Кислотный флюс, разумеется, тоже подойдет — просто у меня его нет.
После распайки вернул контроллер на место и провел быстрый тест. Свет работает, все розетки работают, кормушка — работает. Из этого вывод: эти спиральки как минимум не хуже самодельных.
Для сравнения и масштаба бедствия: рядом с батарейкой АА и моим самодельным спиральным монстром:
А так как волномера у меня нет, то дальше только субъективизм. Первое впечатление — дистанционное управление стало более уверенным. В особенности это касается одной капризной радиорозетки, которая раньше включалась не каждый раз и кормушки для котов, которая капризничает почище радиорозетки.
В дальнейших планах — замена самодельных антенн на эти в старых поделках (кормушка, погодный датчик) и перспективных новых изделиях 🙂
Резюме: вполне могу рекомендовать для любой самодельной техники, где используются передатчики и приемники диапазона 433 МГц по какой-то причине не оснащенные антеннами. Ну или для замены громоздких телескопических антенн, которые китайцы любят ставить в особо дешевую технику (возможно, характеристики станут чуть хуже, но комфорт и эстетика вполне оправдывают).
Минусов, кроме цены, придумать не получается.
FAQ
Q: Да кому это нужно?!
A: Если вы читаете ответ на этот вопрос, вам это, скорее всего, не нужно.
Q: А че так дорого за кусок проволоки?
A: Ценовую политику продавца обсуждать не готов.
Q: Купил бы моток эмалированного провода, накрутил бы себе сотни антенн за копейки. Слабо, что ли?
A: Слабо. Катушка провода стоит гораздо дороже этих десяти антенн, а больше десяти мне, пожалуй, пока не нужно. Ну и потом еще — найти оправку нужного диаметра, отмерять провод с максимальной точностью, на которую я не способен. Мне проще купить готовые.
433МГц спиральная антенна Hope RF From 7.2 UAH
Production > Cases, Boxes and Accessories > Antennas > 433МГц спиральная антенна Hope RF
Product id: 54612
Manufacturer: Hope RF
Стандарт: 433МГЦ антена
Исполнение: Внутренняя
Описание: длина: 37мм
Вид антенны: RF
Частота: 433 МГц
on stock: 287 pcs
200 pcs – stock Kyiv
17 pcs – RADIOMAG-Kyiv
26 pcs – RADIOMAG-Lviv
5 pcs – RADIOMAG-Kharkiv
28 pcs – RADIOMAG-Odesa
11 pcs – RADIOMAG-Dnipro
waiting: 500 pcs
500 pcs – waiting 30.
| 2+ | 10 UAH |
| 10+ | 8.6 UAH |
| 100+ | 7.2 UAH |
Technical description 433МГц спиральная антенна Hope RF
2x/5x/10x Helical Antenna Hoperf 433/868 MHZ Remote
The description of this item has been automatically translated. If you have any questions, please feel free to contact us.
2 or 5 or 10 pieces Helical antennas HopeRF 433MHz or 868 MHz for remote control
These helical antennas are suitable for a variety of 433MHz or 868 MHz transmitter / receiver modules (Arduino, Raspberry and many more).
Manufacturer HopeRF
Diameter 5.5mm
VSWR: <= 1.5
Gain: 2.5dBi
Input impedance: 50ohm
frequency range 433 MHz
Spring length 32mm
Product code 54612
frequency range 868 MHz
Feather length 13mm
Product code 54613
| Marke | HopeRF |
| Maßeinheit | Einheit |
| Herstellernummer | 433/868MHz |
| Herstellungsland und -region | China |
| Anzahl der Einheiten | 2/5/10 |
| Produktart | Antenne |
With this product buy
| SMA Антенна 433MHz (40901000005) Product id: 121801 |
Manufacturer: Hope RF
Cases, Boxes and Accessories > Antennas
Стандарт: 433МГц антена
Исполнение: Наружная
Описание: SMA Антенна
Усиление, dBi: 3 dBi
Кабель и разъемы: SMA
Вид антенны: RF
Частота: 433 МГц
241 pcs – stock Kyiv
20 pcs – RADIOMAG-Kyiv
5 pcs – RADIOMAG-Lviv
16 pcs – RADIOMAG-Odesa
11 pcs – RADIOMAG-Dnipro
100 pcs
05.2023
|
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM67W Product id: 126908 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM65W Product id: 126907 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM64W Product id: 126906 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM63W Product id: 126905 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM26W Product id: 126904 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM24W Product id: 126903 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM219SW Product id: 126902 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM217W Product id: 126901 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM210W Product id: 126900 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM119W Product id: 126899 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM117W Product id: 126898 |
| Related products |
|
HopeDuino адаптер для радиомодуля RFM110W Product id: 126897 |
| RFM85W-433D Product id: 60111 |
Manufacturer: Hope RF
Active Components > RF, Wireless
Функциональное описание: Передатчик, 433МГц, выходная мощность 12.
..16 дБ
Габариты: 12×16 mm
Питание,V: 2,1…5,5 V
T°C: -20…+70°C
Тип связи: RF
Частота: 433 MHz
Интерфейс: Цифровой
Тип устройства: Передатчик
51 pcs – stock Kyiv
5 pcs – RADIOMAG-Kyiv
3 pcs – RADIOMAG-Lviv
6 pcs – RADIOMAG-Kharkiv
1 pcs – RADIOMAG-Odesa
1 pcs – RADIOMAG-Dnipro
available 1410 pcs – show price and lead time
|
| 868/915МГц спиральная антенна Product id: 54613 |
Manufacturer: Hope RF
Cases, Boxes and Accessories > Antennas
Стандарт: 868МГц антена
Исполнение: Внутренняя
Описание: спиральная 868/915МГц
Вид антенны: RF
Частота: 868/915 МГц
826 pcs – stock Kyiv
32 pcs – RADIOMAG-Kyiv
48 pcs – RADIOMAG-Lviv
11 pcs – RADIOMAG-Kharkiv
8 pcs – RADIOMAG-Odesa
27 pcs – RADIOMAG-Dnipro
|
8 UAH| RFM83C-433S V1.1 Product id: 60110 |
Manufacturer: Hope RF
Active Components > RF, Wireless
Функциональное описание: Приёмник супергетеродин, 433МГц, 300кбит/с, -108дБ
Габариты: 10х43,2 mm
Питание,V: 3,6…5,5 V
T°C: -20…+70°C
Тип связи: RF
Частота: 433 MHz
Интерфейс: Цифровой
Тип устройства: Приёмник
| Possible replacement |
|
RFM210LH-433S1 Product id: 184457 |
Создание четвертьволновой антенны 433 МГц для бедных: сравнение антенн – Блог – Радиочастота
- Спиральная антенна
- Антенна Molex FPC
- Катушка с центральной нагрузкой
- Малая антенна FPC
- Четвертьволновый монополь
- Результаты
- *Обновление характеристик антенны Molex — 10.
14.2020 - Обновленные результаты
14.2020
В предыдущем блоге я построил четвертьволновую несимметричную антенну и провел измерения с помощью NanoVNA. Поскольку у меня есть другие антенны на 433 МГц, в этой статье я сосредоточусь на измерении их обратных потерь, КСВ и импеданса, чтобы сравнить их с моими собственными. Ниже приведен массив антенн, которые будут измерены. За исключением Molex и моей собственной сборки, все остальные — дешевые антенны, купленные на Aliexpress и eBay. Используемые антенны:
- Спиральная антенна
- Антенна Molex с гибкой печатной схемой (FPC)
- Катушка с центральной нагрузкой
- Малая антенна FPC
- Четвертьволновая монопольная антенна
Прежде чем начать, я хочу еще раз подчеркнуть, что я провожу измерения в небольшой комнате с, вероятно, хорошим отражением от стен и мебели, и использую только NanoVNA, поэтому, когда я говорю ” сравните” Я немного злоупотребляю словом, так как для того, чтобы правильно сравнить такие разные антенны, потребуется лучшее оборудование и гораздо больше времени!
Эту антенну я получил как часть комплекта платы TTGO ESP32 LoRa.
По сути, это спиральная антенна, припаянная к коаксиальному кабелю и заканчивающаяся разъемом IPEX (для измерения мне понадобится адаптер IPEX-to-SMA). Поскольку она была продана как антенна для платы 433 МГц, насколько я вижу, эта антенна не имеет заземляющего слоя. Судя по измерениям, похоже, что антенна, несмотря на то, что она продается как мелодия для 433 МГц, резонирует на частоте около 395 МГц. с обратными потерями -7 дБ.
Из комплекта Molex выбрана антенна 433 МГц с разъемом IPEX (поэтому мне нужно использовать адаптер IPEX-to-SMA). Измеряя эту антенну, я получил некоторые странные результаты. Я попытался немного изменить положение, немного повернуть антенну, но ничего не изменилось: казалось, что эта антенна Molex на частоте 433 МГц была далека от идеальной, показывая возвратные потери -около -1 дБ и КСВ 21,89! Поскольку в «открытом» положении я не получал от этой антенны никакого удовольствия, я подумал, почему бы не попробовать сложить ее, так как это клейкая антенна, поэтому сгибание не должно влиять на конструкцию.
Я попытался свернуть его в цилиндрическую форму, закрепил конец малярной лентой, затем снова подключил к NanoVNA и… к моему удивлению, результаты стали намного лучше, показывая обратные потери около -6,7. дБ и КСВ 2,717. Я не могу объяснить, почему, если оставить ее плоской и открытой, антенна вообще не работает, а в сложенном виде ведет себя лучше.
Ниже приведены измерения, сделанные с антенной “как есть”:
А теперь измерения, сделанные с антенной, “сложенной” в цилиндрическую форму:
21 Это другая антенна I
21 купил на eBay, утверждая, что это катушечная антенна с центральной нагрузкой 5 дБи. Она поставляется с кабелем длиной 1 метр с разъемом SMA на конце. Я не ожидал, что она будет работать хорошо, поскольку эту антенну обычно рекомендуют многодиапазонная антенна, но я был приятно удивлен результатами: обратные потери -6 дБ и КСВ около 3. Похоже, антенна имеет резонанс на частоте около 420 МГц.
Эта антенна является «уменьшенной» версией гибкой антенны Molex.
Я получил их в упаковке по 10 штук на Aliexpress примерно за пять фунтов стерлингов, так что больших ожиданий от производительности не было. Как и Molex, он поставляется с разъемом IPEX (адаптер IPEX-to-SMA, необходимый для подключения к NanoVNA). Опять же, он продается для работы на частоте 433 МГц, но по моим измерениям резонанс находится около 405 МГц.
Антенну я уже описывал в предыдущем посте, поэтому повторяться не буду.
Здесь я суммирую результаты измерений в виде таблицы для удобства.
| Антенна | Обратные потери (дБ) при 433 МГц | КСВ при 433 МГц | Резонансная частота (МГц) / Обратные потери (дБ) / КСВ |
|---|---|---|---|
| Спиральный | -1,541 | 11. 304 | 370 МГц / -12,879 / 1,587 |
| Molex FPC (сложенный)* | -6,707 | 2,717 | 445 МГц / -13,393 / 1,544 |
| Molex FPC (плоский)* | -0,794 | 21.892 | 370 МГц / -6,745 / 2,704 |
| Катушка с центральной нагрузкой | -6.010 | 3.005 | 420 МГц / -15,479 / 1,405 |
| Малый FPC | -1,735 | 10.047 | 405 МГц / -14,149 / 1,488 |
| Четвертьволновый монополь | -36,43 | 1.031 | настроен на 433 МГц |
Глядя на данные, кажется, что единственная антенна, настроенная на резонанс, — это та, которую я построил. Стоит отметить, что резонанс не является обязательным условием для антенны: во многих случаях антенну не нужно настраивать на резонанс, например, при многодиапазонной работе. Из всех антенн Molex до сих пор вызывает у меня недоумение из-за странных размеров при использовании «плоско»… (пожалуйста, проверьте обновление ниже)
В моем следующем и последнем блоге я настрою платы TTGO и проверю, какая антенна лучше всего работает на расстоянии.
Благодаря комментарию jc2048 ниже я теперь знаю, почему антенна Molex работает так плохо, и я должен сказать, что это моя вина, что я просто предположил, что это была антенна со свободным воздухом. В заявочном документе четко указано, что его необходимо наклеить на слой материала PC ABS. После проверки я нашел кусок прозрачного поликарбоната толщиной 4 мм, поэтому я прикрепил к нему антенну Molex и провел измерения в свободном пространстве (без заземления). Теперь результаты соответствуют заявочному документу, как вы можете видеть на изображениях ниже:
Обратите внимание, что в заявке рекомендуемая толщина слоя PC ABS составляет 2 мм. Я использовал слой толщиной 4 мм, но эффект, похоже, не слишком сильно ухудшает характеристики антенны.
| Антенна | Обратные потери (дБ) при 433 МГц | КСВ при 433 МГц | Резонансная частота (МГц) / Обратные потери (дБ) / КСВ |
|---|---|---|---|
| Спиральный | -1,541 | 11. 304 | 370 МГц / -12,879 / 1,587 |
| Molex FPC (полиэтилен) | -19.489 | 1,237 | 432,6 МГц / -19,953 / 1,224 |
| Катушка с центральной нагрузкой | -6.010 | 3.005 | 420 МГц / -15,479 / 1,405 |
| Малый FPC | -1,735 | 10.047 | 405 МГц / -14,149/ 1,488 |
| Четвертьволновый монополь | -36,43 | 1.031 | настроен на 433 МГц |
——————————————————— ———————
Другие статьи этой серии:
Построение четвертьволновой антенны 433 МГц для бедных: Введение
Построение квартала для бедняков волна 433 МГц антенна: конструкция антенны
Сборка четвертьволновой антенны бедняка 433 МГц: тестирование антенны с ESP32 LoRa
Пружинная спиральная антенна 433 МГц Дизайн и поставщик спиральной антенны
Описание
Что такое пружинная спиральная антенна 433 МГц спиральная антенна?
Пружинная спиральная антенна Спиральная антенна 433 МГц – Антенна радиоприемника Встроенная пружинная антенна производства C&T RF Antennas Inc.
Спиральная антенна 433 МГц имеет усиление 2,5 дБи, размер 27 × 4,2 мм.
Пружинная спиральная антенна Спиральная антенна 433 МГц — это специальная антенна, предназначенная для систем беспроводной передачи данных. Антенна имеет хороший коэффициент стоячей волны, небольшой размер, интеллектуальную конструкцию, удобную установку, стабильную работу, а также хорошую антивибрационную способность и способность к старению.
Спиральные антенны 433 МГц тщательно тестируются в среде моделирования системы беспроводной передачи данных с помощью сетевого анализатора перед отправкой с завода.
C&T RF Antennas Inc предоставляет радиочастотные антенны с другими антенными радиочастотами, такими как 169 МГц, 230 МГц, 315 МГц, 433 МГц, 868 МГц, 915 МГц, VHF и UHF, Lora, NB-IoT, ADS-B, GSM, GNSS, 2,4 ГГц, 5,8 ГГц. , 2G 3G 4G LTE, GPS, 5G NR и т. д.
C&T RF Antennas Inc поставляет антенну 433 МГц со многими типами антенн, такими как дипольные антенны, штыревые антенны, морские антенны, антенны маршрутизатора, антенны MIMO, антенны для печатных плат, антенны FPC.
, пружинные антенны и т. д. для IoT и M2Mindustries.
Свяжитесь с нами, чтобы получить спиральную антенну 433 МГц для получения более подробной информации, такой как техническое описание спиральной антенны 433 МГц, цены на спиральную антенну 433 МГц, список спиральных антенн 433 МГц или другие типы спиральных антенн 433 МГц.
Пружинная спиральная антенна 433 МГц Спецификации спиральной антенны:
| Электрические характеристики спиральной антенны 433 МГц | |
| Тип антенны РЧ | Встроенная пружинная антенна |
| Модель | CTRF-АНТЕННА-SP-0433-2704 |
| Частота | 433 МГц |
| Усиление | 2,5 дБи |
| КСВ | ≤1,5 |
| Полное сопротивление | 50 Ом |
| Поляризация | Вертикальная поляризация |
| Молниезащита | Заземление постоянного тока |
| Спиральная антенна 433 МГц Механические характеристики | |
| Размер | 27*4,2 мм |
| Вес | Прибл. 3г |
| Материал | Медный провод |
| Рабочая температура | – 40 ˚С ~ + 65 ˚С |
| Температура хранения | – 40 ˚С ~ + 70 ˚С |
| Цвет готовой антенны | Медь |
| Конструкция антенны | Внутренняя антенна |
| Крепление | Разъем/пайка |
| SafetyEmission и другие | Соответствует RoHS |
| Приложения | ISM/NB-IoT/LoRa |
Как сделать спиральную антенну на 433 МГц?
В связи с быстрым развитием технологии беспроводных датчиков оборудование беспроводной связи 433 МГц стало широко использоваться в портативном оборудовании, автомобильных терминалах, интеллектуальных замках и других областях.
Являясь важной частью оборудования беспроводной связи, антенна является ключевым компонентом, влияющим на общую производительность системы связи.
В этой конструкции миниатюрная спиральная печатная антенна на 433 МГц разработана на основе несимметричной антенны 1/4 длины волны. Результаты моделирования показывают, что площадь антенны составляет всего 20×35 мм2, а эффективное усиление составляет -4,14 дБ.
1. Конструкция антенны
Спиральная печатная антенна, разработанная в этой статье, использует микрополосковую линию, намотанную на верхний и нижний слои диэлектрической подложки, чтобы имитировать форму проводки спиральной антенны.
Концы проводки верхнего и нижнего слоев спиральной печатной антенны соединены медными отверстиями радиусом 0,3 мм, что не только увеличивает эффективную длину пути тока, но и экономит место, необходимое для проводки антенны.
2. Исследование и оптимизация параметров конструкции антенны
Для получения оптимального размера конструкции антенны используется HFSS для создания модели антенны, а также моделируются и оптимизируются различные конструктивные параметры антенны.
2.1 Влияние конструкции антенны на характеристики антенны
(1) Влияние L на резонансную частоту антенны
Остальные конструктивные параметры антенны оставить без изменений, просканировать обратные потери антенны при L1=14 мм, L2=13 мм, а L3=12 мм с помощью функции сканирования параметров HFSS, и получить резонансные частоты антенны 628 МГц, 653 МГц и 684 МГц соответственно.
Таким образом, можно сделать вывод, что с увеличением L резонансная частота постепенно уменьшается, и наоборот.
(2) Влияние D на резонансную частоту антенны
Оставив неизменными другие конструктивные параметры антенны, просканируйте обратные потери антенны при D1=2 мм, D2=1,8 мм и D3=1,6 мм и получите резонансные частоты антенны 644 МГц, 653 МГц и 663 МГц соответственно.
Таким образом, можно сделать вывод, что с увеличением D резонансная частота постепенно уменьшается, и наоборот.
(3) W влияет на резонансную частоту антенны
Оставьте без изменений другие конструктивные параметры, просканируйте обратные потери антенны, когда W1=0,8 мм, W2=0,9 мм и W3=1 мм, и получите резонансные частоты антенны равными 653 МГц, 667 МГц и 674 МГц.
, соответственно.
Таким образом, можно сделать вывод, что по мере увеличения ширины антенны W резонансная частота постепенно увеличивается, и наоборот.
2.2 Согласование импеданса антенны и нагрузки пассивного сосредоточенного оригинала
Согласование импеданса между антенной и фидером повлияет на резонансную частоту антенны и напрямую повлияет на эффективность передачи сигнала между антенной и приемопередатчик.
Установка цепи согласования импеданса между антенной и фидером может уменьшить потери, вызванные несоответствием импеданса.
Поэтому очень важно согласовать импеданс антенны.
3. Анализ результатов моделирования антенны
Используйте HFSS для запуска модели антенны с оптимизированной структурой и анализа результатов моделирования.
3.1 Анализ обратных потерь
3.2 Анализ усиления
Усиление антенны является одним из наиболее важных показателей антенны. Значение усиления антенны в каждом направлении плоскости E и плоскости H является основной основой для оценки характеристик усиления антенны.
