Tại sao ăng ten que ferrite không được sử dụng trong WiFi?


8

Liệu nó có liên quan gì đến độ cưỡng chế thấp của ferrite mềm, vẫn không đủ thấp ở tần số gigahertz không?

Hãy xem, tôi đang kết hợp ăng ten thu cao và ăng ten phát. Không gian là một vấn đề. Vì vậy, có thể giống như các thanh ferrite cho phép cuộn ăng ten và mét dài xung quanh thanh ferrite nói chỉ dài vài inch, các thanh ferrite sẽ làm điều đó cho ăng ten WiFi.

Tôi có lầm không? Nếu vậy, ở khía cạnh nào?

Câu trả lời:


16

Anten que Ferrite trong lịch sử được sử dụng cho các máy thu AM phát sóng. Các tín hiệu này ở khoảng 1 MHz, tương ứng với bước sóng theo thứ tự 300 mét. Một lưỡng cực nửa sóng ở tần số này sẽ theo thứ tự dài 150 mét. Độ thấm rất cao của ferrite cho phép ăng ten này được làm nhỏ hơn, với chi phí của một số hiệu suất. Nó là một hình thức rút ngắn điện .

Đối với Wi-Fi, các tín hiệu ở khoảng 2400 MHz hoặc 5000 MHz. Các lưỡng cực nửa sóng ở các tần số này là khoảng 62 mm hoặc 30 mm. Điều này đủ nhỏ để thậm chí một ăng-ten kích thước đầy đủ thường không bất tiện. Đó là lý do tại sao thiết bị Wi-Fi thông thường không sử dụng ăng-ten que ferrite: không cần chúng.

Tuy nhiên, nếu bạn đang tạo ra một ăng ten định hướng, một loạt các ăng ten như vậy có thể gây bất tiện và bạn có thể muốn một cách để làm cho nó nhỏ hơn. Về lý thuyết, có thể sử dụng vật liệu có độ thấm từ cao hơn, chẳng hạn như ferrite. Tuy nhiên, bạn sẽ gặp khó khăn trong việc tìm kiếm một vật liệu phù hợp. Phải mất một lượng năng lượng để lật các miền từ tính trong vật liệu sắt từ và năng lượng này bị mất dưới dạng nhiệt. Với tần suất tăng, lần lật này xảy ra nhiều lần hơn mỗi giây và do đó tổng công suất của những tổn thất này trở nên cao hơn. Tổn thất do cơ chế này được gọi là tổn thất trễ.

Do đó, ở tần số Wi-Fi, vật liệu ferrite được sử dụng cho ăng-ten AM sẽ tạo ra một lò sưởi rất tốt và ăng-ten khủng khiếp. Có những hỗn hợp ferrite hiện đại có tổn thất thấp hơn ở tần số vi sóng, nhưng chúng có độ thấm thấp hơn.

Tuy nhiên, nếu bạn có thể tải một ăng-ten với một loại vật liệu thấm cao, sau đó nhị nguyên sẽ đề nghị nó có thể làm tương tự với mức cao permittivity vật chất.

Trong thực tế, nó là. Có những vật liệu điện môi có tổn thất thấp chấp nhận được ở tần số vi sóng. Chúng thậm chí không đặc biệt kỳ lạ hoặc đắt tiền. Chúng tôi gọi nó là nhựa.

Tôi sẽ cung cấp cho bạn một số tài liệu tham khảo, nhưng tôi không thể tìm thấy bất kỳ tài liệu tham khảo kinh điển trực tuyến tốt, miễn phí nào. Có rất nhiều ví dụ và tài liệu nghiên cứu: tìm kiếm "ăng ten que điện môi" và "tải điện môi".


2
Có một lỗi đánh máy leo vào bước sóng của bạn (nên là mm thay vì cm)?
Steeldo

1
Không chỉ vậy; lõi ferrite cho phép bạn quấn vài mét dây xung quanh lõi để có được sự khuếch đại tín hiệu N ^ 2 (trong đó N là số vòng quay). Vì tần số quá thấp, tất cả các dây đó không giới thiệu nhiều pha. Tuy nhiên, đối với wifi, bạn sẽ bị giới hạn trong một vài cm, ngọn - không đủ để đạt được nhiều lợi ích.
alex.forencich

11

Loại Ferrite từ bỏ bóng ma như một bộ tập trung hữu ích của từ thông trên 100 MHz. Vì WiFi hoạt động 2,5 GHz, ferrite không hữu ích lắm. Nếu bạn nhìn vào nghi thức Ferrite tần số cao nhất phải cung cấp, bạn sẽ thấy biểu đồ này: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đáng chú ý là độ thấm - chỉ 16. Cũng đáng chú ý là tần số mà tổn thất điện trở bằng độ thấm - khoảng 400 MHz. Trên tần số này, ferrite hoạt động giống như một hạt ferrite điển hình và triệt tiêu tín hiệu.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.