Dobór anteny w urządzeniu

<p style="margin-left:0cm; margin-right:0cm">Antena w urządzeniu radiowym jest bardzo ważnym elementem i generalnie to ona decyduje o sile nadawania i jakości odbioru. Zazwyczaj nie da się odrobić strat mocy nadawania źle dobranej anteny poprzez zwiększanie mocy dostarczanej do anteny. Po stronie odbiorczej dobór anteny jest sprawą łatwiejszą, ale nie należy jej bagatelizować, gdyż odpowiednio kształtując antenę odbiorczą można zminimalizować niepożądane efekty, a przez to zwiększyć czułość całego odbiornika.</p>

<p style="margin-left:0cm; margin-right:0cm">Urządzenie docelowe w swoich założeniach nie ma określonej orientacji w przestrzeni, należy więc założyć, żeby antena była jak najbardziej dookólna. Wiadomo też, że w urządzeniu tym będzie bateria i płytka z elektroniką. W badaniach nad doborem anteny będzie więc wykorzystana przykładowa bateria i płytka z elektroniką.</p>

<p style="margin-left:0cm; margin-right:0cm">Do badania anteny nadawczej użyto układu bramka LoRa (na bazie płytki ewaluacyjnej B-L072Z-LRWAN1) - płytka nadawcza na bazie transmitera SX1279, pracujące na częstotliwości 868,0 MHz. Płytka nadawcza wysyłała krótkie pakiety co 5 sekund. Bramka LoRa po odebraniu pakietu wyświetlała na swoim wyświetlaczu poziom sygnału, z jakim odebrała pakiet i dodatkowo wysyłała te informacje na interfejs USART. W bramce LoRa zastosowano antenę prostą pionową o długości 85 mm – według obliczeń wynikających z zastosowanej częstotliwości. Odległość nadajnika od odbiornika wynosiła 7 metrów. Oba urządzenia znajdowały się w tym samym pomieszczeniu.</p>

<p>Badania anten polegały na dolutowywaniu do odbiornika danego przypadku anteny o długości większej niż wynikało to z obliczeń i skracaniu jej o takie same odcinki 1,0 mm, rejestrując poziom sygnału widziany przez odbiornik w trzech przypadkach: antena z dala od jakichkolwiek przedmiotów, antena umieszczona blisko wzdłuż baterii, antena umieszczona blisko wzdłuż płytki z elektroniką. Wszystkie anteny były wykonane z drutu typu „srebrzanka” o średnicy 0,7 mm.</p>

<p style="margin-left:0cm; margin-right:0cm">Wnioski:</p>

<p style="margin-left:0cm; margin-right:0cm">Jak widać najlepsza jest antena prosta i zgodnie z teorią lepsza jest 1/2 długości fali niż 1/4 długości fali. Jednak nie zawsze można ją zastosować – głównie chodzi o gabaryty. Emitowana moc maleje, jeśli w pobliżu pojawiają się duże przedmioty pochłaniające energię elektromagnetyczną, takie jak np. bateria. I decydującym czynnikiem jest tu objętość (a co za tym idzie ilość)  czynnika pochłaniającego.</p>

<p>Jako antenę odbiorczą poddano badaniom antenę prostą o początkowej długości 100 mm (ok. 1/4 długości fali). W nadajniku wmontowano antenę o długości z największym uzyskiem, wynikającej z wcześniejszych badań.</p>

<p style="margin-left:0cm; margin-right:0cm">Jak widać długość anteny odbiorczej nie ma już tak dużego wpływu na poziom odbieranego sygnału. Ale niestety odbija się to na selektywności, bo antena taka odbiera bardzo dużo sygnałów innych częstotliwości, które interferują z sygnałem głównym oraz innymi niepożądanymi. Dzięki temu sygnał użyteczny mimo, że dość mocny, może być też mocno zaszumiony i przed demodulacją trzeba go poddać selektywnemu filtrowaniu.</p>