collapse

* Links de Robótica

* Posts Recentes

Palavras Cruzadas por Hugu
[Hoje às 02:48]


Editor online de imagens p/ distorcer imagens trapezoidais p/ rectangulo? por Hugu
[Hoje às 01:26]


[Projecto] Bomba Airsoft por SrMorte
[Ontem às 23:51]


Apresentação por SrMorte
[Ontem às 22:32]


Medir Agua que está no Poço por filjoa
[21 de Setembro de 2017, 20:58]


URGENTE - display de 7 segmentos com backpack por helderjsd
[20 de Setembro de 2017, 12:30]


Preços e fabricantes de pcb por Sérgio_Sena
[19 de Setembro de 2017, 10:20]


Isaac Asimov - I, Robot por senso
[18 de Setembro de 2017, 03:41]


ic SL440 da Plessey? por senso
[16 de Setembro de 2017, 13:11]


Compra Colectiva RS-Amidata por brunus
[15 de Setembro de 2017, 22:31]

Autor Tópico: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM  (Lida 3927 vezes)

0 Membros e 1 Visitante estão a ver este tópico.

Offline metRo_

  • Administrator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 3.726
Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« em: 28 de Novembro de 2014, 16:57 »
Olá,
Estou a desenhar uma pcb que vai levar um modem GSM (Quectel M95) e a parte da datasheet relativa à Antena pode ser encontrada aqui: https://www.dropbox.com/s/eczfe4y4cgpo15w/Quectel_M95_Hardware_Design_V3.0.pdf?dl=0

O modem GSM vai dentro de um dispositivo que irá num carro junto ao video. A antena irá dentro da caixa do dispositivo.

Na Mouser encontrei por exemplo esta antena http://www.mouser.com/ds/2/418/ENG_DS_1513259_A-224578.pdf a minha questão agora é como fazer dimensionar o match circuit de que eles fazem no capitulo 4.1.


Outro tipo de antenas que tambem estaria interessado são estas, pois poderia ligar à PCB e colocar numa face da caixa: http://www.alibaba.com/product-detail/Details-about-3G-UMTS-GSM-Antenna_1582367645.html?s=p


As minhas questões são:
1) O que devo ter em consideração quando estiver a escolher a antena de forma a obter o melhor sinal possivel?
2) Após escolher antena como faço a ligação ao modem usando o "match circuit" falado na datasheet?

Offline ivitro

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 451
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #1 em: 28 de Novembro de 2014, 17:08 »
Olá metro,

Se pretendes só meter o sistema a funcionar, compra uma antena!

Caso o intuito seja estudar a antena há ferramentas (infelizmente não sei, mas posso tentar saber), para te fazer os cálculos todos para que não tenhas nenhum return loss e mesmo assim penso que seja complicado ter o mesmo rendimento de uma antena que esteja no mercado

Offline senso

  • Global Moderator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 9.390
  • Helpdesk do sitio
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #2 em: 28 de Novembro de 2014, 17:54 »
A TI tem umas app-notes sobre isso, depende é da frequência, e tambem têm uma lista de antenas para várias frequências que podes "copiar".
Um programa desses que conheço é o RFSim que é simulação:
http://www.electroschematics.com/835/rfsim99-download/

E mais virado para antenas só, o 4nec2:
http://www.qsl.net/4nec2/

O matching é que infelizmente não te sei ajudar nesse assunto, mas a datasheet devia ter algo sobre isso.
Tens tambem simuladores da Cadence, mas comprar é um preço com alguns zeros, e a versão "estudante" não sei se está disponivel nos sitios do costume.
Avr fanboy

Offline metRo_

  • Administrator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 3.726
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #3 em: 28 de Novembro de 2014, 18:53 »
A TI tem umas app-notes sobre isso, depende é da frequência, e tambem têm uma lista de antenas para várias frequências que podes "copiar".
Um programa desses que conheço é o RFSim que é simulação:
http://www.electroschematics.com/835/rfsim99-download/

E mais virado para antenas só, o 4nec2:
http://www.qsl.net/4nec2/

O matching é que infelizmente não te sei ajudar nesse assunto, mas a datasheet devia ter algo sobre isso.
Tens tambem simuladores da Cadence, mas comprar é um preço com alguns zeros, e a versão "estudante" não sei se está disponivel nos sitios do costume.

Vou ver o que consigo extrair daqui :)

Olá metro,

Se pretendes só meter o sistema a funcionar, compra uma antena!

Caso o intuito seja estudar a antena há ferramentas (infelizmente não sei, mas posso tentar saber), para te fazer os cálculos todos para que não tenhas nenhum return loss e mesmo assim penso que seja complicado ter o mesmo rendimento de uma antena que esteja no mercado
Eu não quero estudar a antena, apenas comprar uma e aplicar. A minha questão é mais que antena comprar e depois como dimensionar aquele circuito de "emparelhamento de impedancias" para a antena.

Offline rodriguesf

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 74
    • HamTrónica
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #4 em: 28 de Novembro de 2014, 20:26 »
no modulo não tens já a ficha soldada? ou tens o sitio para soldar um conector ou um cabo como está nas imagens do datasheet que meteste?
se sim basta comprares uma antena de 50ohm da frequência de trabalho do modulo e liga-la na ficha, se só tiveres o sitio da ficha basta comprares ou uma ficha ou um cabo igual ao da imagem e solda-lo lá e depois ligar a antena lá. desde que compres tanto o cabo como a antena da impedância correcta não precisas de fazer ajuste nenhum
hamtronica.blogspot.com

Offline senso

  • Global Moderator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 9.390
  • Helpdesk do sitio
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #5 em: 28 de Novembro de 2014, 20:30 »
Existem sempre componentes de compensação que idealmente devem ser calculados, montados, e medidos para verificar que tudo bate certo.
Obviamente á que ter em conta que FR4 comum não tem uma impedância constante, varia devido ás variações locais de quantidade de fibra e de epoxy.

Já deves ter visto, mas sempre fica para referência, na segunda página tem um par de links muito interessantes da Agilent:
http://www.eevblog.com/forum/beginners/need-help-with-some-rf-basics-%28and-sources%29/
Avr fanboy

Offline KammutierSpule

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 1.123
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #6 em: 28 de Novembro de 2014, 23:09 »
As minhas questões são:
1) O que devo ter em consideração quando estiver a escolher a antena de forma a obter o melhor sinal possivel?
2) Após escolher antena como faço a ligação ao modem usando o "match circuit" falado na datasheet?

Hi metro, como ja aqui mais o menos disseram, nao precisas de fazer nada. se leres bem o q esta no pdf q referiste, eles ate dao a entender qur isso eh uma sugestao.

A antena a comprar basicamente tem de ser uma para as gamas de frequencias que vai suportar e uma impedancia de 50Ohm.

O que o seguere eh um pequeno ajuate final q depende da antena ou cabo ou traces que sao usados. supostamente n deveria ser mt significativo.

ajustar isso so com recurso a equipamentos de laboratorio "pesados".. se eh algo so para ti, entao esquece essa parte e liga la a antena :p
boa sorte!

Offline Sérgio_Sena

  • Administrator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 1.641
    • Electronic Gear for Musicians
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #7 em: 29 de Novembro de 2014, 10:46 »
O modem GSM vai dentro de um dispositivo que irá num carro junto ao video. A antena irá dentro da caixa do dispositivo.

As minhas questões são:
1) O que devo ter em consideração quando estiver a escolher a antena de forma a obter o melhor sinal possivel?
2) Após escolher antena como faço a ligação ao modem usando o "match circuit" falado na datasheet?


- A caixa do dispositivo eh plastica ou metalica ?
   - se for metalico nao funciona
   - se for plastico, convem q na otenha carvao/particulas ferrosas

- Qual a distancia da antena ah PCB / outros materiais internos ou externos ?
   - ha uma distancia minima a cumprir em relacao a materiais ah volta da antenna. Se a antenna estah embebida numa PCB, entao normalmente o designer fez todas as simulacoes e testes para q a mesma tenha o maximo de Q possivel (eficiencia) para o trabalho previsto
   - se a distancia e o tipo de material nao for cumprindo, o Q desaparece e passas a ter Near-Field tipo NFC em vez de uma antena p te radiar a quilometros

- Vais adicionar comprimento de coaxial para estender a antenna?
   - o coaxial tem q ser para 50 Ohms e estar cortado ao comprimento de onda da frequencia q vais usar. Se for de comprimento errado, vais aumentar o SWR e claro o Q fica mau e a eficiencia bye-bye


As antenas ah venda estah adaptadas para 50 Ohms e normalmente trazem um coaxial ja bem cortado. As boas entenas patch sao afinadas a laser na linha de montagem, pois como podes ver sao PCB ou papel autocolante com as trilhas metalicas.

O match-circuit / ballun / tunner eh apenas para equilibrar os desequilibrios originados pelo conjunto Antena / coax / fichas / proximidades-ambiente / PCB-sistema / caixa / etc...
E normalmente faz-se com equipamento RF de laboratorio tipo Network Analyzer. Carote.


Mas se queres ter o maximo eficiencia possivel  com essas antenas, afasta-as o mais possivel do metal e se tiveres q ter coax extra, corta-o correctamente e usa boas fichas.
Claro q vai sempre funcionar mesmo q nao facas nada disto, mas a eficiencia baixa e naquelas alturas em q a rede eh saltitante, toda a eficiencia eh necessaria.

Em PT lembro-me de a Lusomatrix vender boas antennas dessas.
Depois tens as boas lojas online para radioamadorismo. Os radioamadores sao a melhor fonte de informacao para RF, especialmente os q trabalham acima dos 50MHz ou mesmo ja nas microwaves. Eh um mundo fascinante.


Good luck ! :)
« Última modificação: 29 de Novembro de 2014, 10:55 por Sérgio_Sena »

Offline dropes

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 1.920
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #8 em: 29 de Novembro de 2014, 15:19 »
Sem querer entrar muito em off-topic, também ando à procura de antenas mas direccionais 3G, onde estou a morar de momento (perto de Sintra) não tenho uma única operadora com bom sinal, o telemóvel liga sempre em 2G e quase que tenho de subir ao telhado quando quero falar com alguém, sempre com bastantes cortes de som  :-\

O problema não fica por aqui, como não existe cabo para TV/NET nesta zona, a ligação é através de uma pen, sempre em 2G (em dias bons, quando chove não há ligação possível). Estava a pensar em abrir a pen e colocar uma ficha para se ligar uma antena direccional, mas como esta pen é para 2 PCs a antena não pode ser colocada no telhado.

Estive a ver no site que o @Sena recomendou (Lusomatrix) e a antena adequada anda por 50€ de 351mm, é um pouco cara mas aceito o valor, minha dúvida é o comprimento do cabo, sei que é crucial e deve-se ter em conta as estacionárias. (velha-guarda dos CBs :P)

Será que há direccionais mais baratas com ganho de 8db, estarei a proceder bem ao fazer a adaptação da pen?

ps: peço desculpa estar a colocar esta questão aqui e não no google, passaria uma eternidade à procura, só para entrar no facebook são no mínimo 10 min.  :-[
« Última modificação: 29 de Novembro de 2014, 15:23 por dropes »

Offline metRo_

  • Administrator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 3.726
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #9 em: 29 de Novembro de 2014, 15:54 »
A caixa vai ser em plastico.
Eu tenciono comprar uma antena já pronta a usar sem ter que cortar. Algo deste genero:

Num caso destes colocando o conector UFL perto do pino do modem onde é suposto ligar a antena e afastar a antena da PCB, isto deve funcionar +-, é isso?


Offline Hugu

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 5.485
  • Keyboard not found. Press any key to continue.
    • [url=www.g7electronica.net]G7 Electrónica.net[/url]
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #10 em: 29 de Novembro de 2014, 22:20 »
Sem querer entrar muito em off-topic, também ando à procura de antenas mas direccionais 3G, onde estou a morar de momento (perto de Sintra) não tenho uma única operadora com bom sinal, o telemóvel liga sempre em 2G e quase que tenho de subir ao telhado quando quero falar com alguém, sempre com bastantes cortes de som  :-\

O problema não fica por aqui, como não existe cabo para TV/NET nesta zona, a ligação é através de uma pen, sempre em 2G (em dias bons, quando chove não há ligação possível). Estava a pensar em abrir a pen e colocar uma ficha para se ligar uma antena direccional, mas como esta pen é para 2 PCs a antena não pode ser colocada no telhado.

Estive a ver no site que o @Sena recomendou (Lusomatrix) e a antena adequada anda por 50€ de 351mm, é um pouco cara mas aceito o valor, minha dúvida é o comprimento do cabo, sei que é crucial e deve-se ter em conta as estacionárias. (velha-guarda dos CBs :P)

Será que há direccionais mais baratas com ganho de 8db, estarei a proceder bem ao fazer a adaptação da pen?

ps: peço desculpa estar a colocar esta questão aqui e não no google, passaria uma eternidade à procura, só para entrar no facebook são no mínimo 10 min.  :-[
existem pens que teem uma ficha UFL e pode-se ligar uma antena e aumentar o alcance do sinal..
eu tenho um cabo destes que usei pra fazer um extender ao wifi do meu portatil com uma antena direcional nos tempos de faculdade e conseguia aumentar o sinal wifi.
E a antena é uma destas:
http://www.tp-link.pt/resources/images/products/gallery/TL-ANT2405C-01.jpg

na altura estava na moda as cantenas feitas com as embalagens pringles, mas quase ficava mais caro arranjar os conectores e cabo à parte que comprar logo uma antena.. e tb convem ser uma antena pra exterior, o que a minha n é..

Para maiores alcance, as melhores sao mm as bi-direccionais, mas qto maior o cabo maior a perda de sinal por isso convem ver o comprimento minimo e as dB's necessarios para ter um sinal aceitavel.

Pra ti era algo deste género:
http://www.google.pt/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.totodeal.com%2Fimages%2Fl%2FCICI%2525207-16%2FAT980BM%2F1.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.totodeal.com%2Fgsm-900-mhz-cell-phone-signal-booster-repeater-amplifier-65db-p660.html&h=500&w=500&tbnid=cSUQToLa-sIYcM%3A&zoom=1&docid=Ox6uJd3j_N21BM&ei=Gkd6VLvOLsjKaJfigbgD&tbm=isch&client=firefox-a&ved=0CHQQMyhLMEs&iact=rc&uact=3&dur=885&page=4&start=63&ndsp=25&biw=1366&bih=657
« Última modificação: 29 de Novembro de 2014, 22:24 por Hugu »

Online jm_araujo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 2.125
  • NERD!
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #11 em: 29 de Novembro de 2014, 22:47 »
Atenção que nos operadores nacionais o UMTS trabalha nos 2100Mhz  (exceto a Vodafone que também tem 900Mhz) ;)

Offline dropes

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 1.920
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #12 em: 30 de Novembro de 2014, 00:19 »
Obrigado, a antena tem de ser direccional mesmo (nada de omnidireccionais ou cantenna), o máximo que já fiz para WiFi foi uma "dual quad", rústica e não muito direccional.
1G, 2G(GSM), 2.5G(GPRS), 2.75G(EDGE), 3G(UMTS), 3.5G(HPSA), 4G(LTE) implementada num futuro próximo...
Pelo teste que fiz hoje, a diferença entre 3G e 2.75G (actual ligação) é de 30 a 40 x mais rápida.

ps: peço desculpa mais uma vez @metRo_ devia ter aberto um tópico à parte  :-[

Offline Sérgio_Sena

  • Administrator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 1.641
    • Electronic Gear for Musicians
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #13 em: 01 de Dezembro de 2014, 20:14 »
Num caso destes colocando o conector UFL perto do pino do modem onde é suposto ligar a antena e afastar a antena da PCB, isto deve funcionar +-, é isso?


Sim.

A pista (strip) q liga do modem ah ficha, tem q ser 50 Ohm e convem q os planos de massa sejam bem feitos nessa zona, com bastante "stitching" nas areas paralelas onde a strip passa.


Offline senso

  • Global Moderator
  • Mini Robot
  • *****
  • Mensagens: 9.390
  • Helpdesk do sitio
Re: Escolher antena, e desenhar pcb, para modem GSM
« Responder #14 em: 01 de Dezembro de 2014, 20:38 »
Em pcb de duas layers de 1.6mm e cobre de 1oz para teres uma impedância de 50Ohms a pista(micro-strip) precisa de ter na casa dos 120 mils de largura, vale mais usar uma resistência de 49.9ohms a terminar um traço de 12 ou 16 mils antes da ficha, digo eu, na minha ultra reduzida experiência no assunto.
Avr fanboy