穿玻璃 WiFi 天线

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2022-01-09 21:07:13

我曾经安装过很多车载 UHF 收音机和免提手机套件。我主要在装有防撞杆的卡车和商用多功能车上工作,我会在上面安装一个又大又笨重的高增益天线。或者,可以将支架直接安装在发动机罩下方的底盘上(这通常意味着切割/钻孔)。同轴电缆将从驾驶室内的新设备穿过发动机舱,并延伸到天线的底部。

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但时不时地,我会得到一些高级行政人员开着一辆闪亮的新豪华轿车,我会使用一个相对独立的玻璃安装天线。电缆在仪表板下方和乘客侧的支柱(在室内装潢或塑料装饰下方)延伸,并在挡风玻璃顶部附近弹出。电缆拧入一个小黑盒/面板,其中一侧直接粘附在玻璃的内表面上。在实际天线桅杆的底部是一个类似的粘合面板,安装在玻璃的外表面,直接位于第一个天线的顶部。

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我从来没有完全理解它是如何或为什么起作用的,但基本上信号能够直接穿过玻璃。我的问题是:2.4GHz 和/或 5GHz WiFi 天线可以采用相同的技术吗?

2个回答

25 毫米 x 25 毫米的平行电容器板由 4 毫米玻璃隔开,相对介电常数为 4,耦合电容约为 5 pF。该电容与天线信号串联,在 2.5 GHz 时,将充当大约 13 欧姆的阻塞阻抗,因此,可以在不过多破坏 VSWR 的情况下使用它。

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  • k 是玻璃的相对介电常数。
  • \$\epsilon_0\$ 是自由空间的绝对介电常数 (8.854 pF/m)

13 欧姆的串联阻塞阻抗可以通过一个小的串联电感值来调谐。我希望它在位于窗户边缘(靠近车身)时工作得最好,因为天线类型是单极天线,它需要某种形式的局部接地平面才能最有效。换句话说,使用电容连接需要天线的底座是电容器的一个极板。

我不会排除可以通过玻璃窗耦合的线圈,但是在 2.5 GHz 时,这些线圈可能会开始变得比电容耦合器的损耗更大。

我从来没有完全理解它是如何或为什么起作用的

好吧,这不是魔术;-)

其实也可以

磁性地使用耦合电感器。这就像没有磁芯的变压器。某些手机​​中使用的无线充电使用相同的原理。基本上,一个线圈从电信号中产生磁场,然后由第二个线圈拾取(在绝缘体的另一侧,可以是任何绝缘体,包括空气或玻璃)。第二个线圈将磁场转换回电信号。

要么

使用类似电容器的结构。电容器由两个导电板组成,中间有一个绝缘体(可以是任何绝缘体,包括空气或玻璃)。电容器是高频信号的低阻抗(不会形成障碍)。

对于高达 200 MHz 左右的较低频率,我希望使用磁耦合方法。对于低频,需要一个非常大的电容器(用于电耦合)以提高效率。

对于 200 MHz 以上的高频,包括 WiFi 信号,我希望使用电耦合方法。高频不能通过大线圈传播,使得磁耦合方法变得困难。