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Question générale : Circuit RF et blindage métallique

  1. naru2to

    Date d'inscription
    janvier 2018
    Messages
    65

    Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Bonsoir,

    Dans le cadre d'un futur projet j'aurai à mettre en œuvre du Bluetooth Low Energy (nRF51822) et un autre circuit sans fil pour transmission audio dans la même bande de fréquence (CC8530 couplé à un ampli CC2590)

    Le projet implique la conception et la réalisation des PCBs pour chacun des modules. Je n'ai pas étudié la réglementation en détail, mais j'ai vu que pour l'UE il est nécessaire de couvrir l'électronique RF avec un blindage métallique (comme celui-ci). Les modules en question pourront accueillir soit une antenne "puce" CMS, soit une antenne externe sur SMA (ou U.FL) en fonction du placement d'une résistance 0 Ohm.

    Comme tout système RF, il y a un réseau "Pi" entre le circuit RF et l'antenne. Ma question est donc la suivante : Est-ce que le réseau "Pi" doit être protégé sous le blindage, et donc accordé en amont, ou peut-il rester à "l'air libre" et être accordé par la suite en fonction du type d'antenne montée sur le module?

    Merci et bonne soirée!

    -----

     


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  2. nornand

    Date d'inscription
    août 2011
    Messages
    3 216

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    BSR: seule l'antenne devra être a l’extérieur , une prise SMA châssis fera l'affaire , l'alimentation doit être sérieusement découplée.
     

  3. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Bonjour,

    Il n'est pas normal que l' antenne montée sur le module présente une impédance différente selon son type.
    D'abord parce qu'il faut probablement amener le signal jusqu'à l'antenne par une ligne ( et la sma) d'impédance caractéristique 50 ohms.
    Il faut donc que l'antenne ait cette impédance 50 Ohms ( ou proche)
    Et puis sur ces fréquences, il n'est pas difficile d'avoir toutes les antennes en 50 ohms.

    Le pi doit être blindé car sur son entrée il y a des harmoniques qui peuvent rayonner. Il serait possible de rajouter un circuit d'adaptation hors du blindage, (en plus du pi qui reste dans le blindage) puisque en sortie du pi, il n'y a plus d'harmoniques. Mais je le répète, je ne vois pas pourquoi il y aurait des antennes d'impédance différentes...
     

  4. Chtulhu

    Date d'inscription
    novembre 2017
    Messages
    750

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Le choix du 50 Ohms n'a rien de systématique, à la base ce fut un choix pratique à cause du coaxial flexible et à perdurer ainsi.
    Par exemple on a du 75 Ohms pour la télévision par câble.
    Une antenne peut être conçue pour toutes impédances d'entrée en adaptant ses dimensions.
    C'est parce que nous n'osons pas suffisamment que les choses apparaissent difficiles.
     

  5. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par Chtulhu Voir le message
    Le choix du 50 Ohms n'a rien de systématique, à la base ce fut un choix pratique à cause du coaxial flexible et à perdurer ainsi.
    Par exemple on a du 75 Ohms pour la télévision par câble.
    Une antenne peut être conçue pour toutes impédances d'entrée en adaptant ses dimensions.
    Bonjour,

    Evidemment....mais je conseille quand même le 50 ohms, car tous les appareils de mesure de radiocom ( générateurs, analyseurs, ...) ont des entrées 50 ohms. Seule la télé fonctionne encore en 75 ohms, mais ce n'est pas le cas pour ce qui est proposé.
    Ce que je veux dire, c'est que puisqu'il envisage des antennes différentes, il a tout intérèt à les avoir toutes en 50 ohms.Aujourd'hui, si on veut faire des mesures , il ne serait pas très futé de choisir autre chose que 50 ohms.

    Pour info, la norme 52 ohms provient au départ ( il y a longtemps) d'un calcul qui minimise les pertes. (c'est un choix théorique, Il existe un rapport des diamètres des coaxiaux qui minimise les pertes par effet de peau) . Mais selon les diélectriques employés, la capa répartie donc Zc est différente...
    Dernière modification par gwgidaz ; 10/02/2018 à 09h25.
     


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  6. naru2to

    Date d'inscription
    janvier 2018
    Messages
    65

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Bonjour,

    Effectivement les antennes choisies ainsi que la ligne auront une impédance théorique de 50 ohm. Seulement les éléments autour du système RF peuvent faire dériver la fréquence (boitier, batterie, autre circuits électroniques), d'où l'utilité du réseau Pi, d'ailleurs d'après ce que j'ai pu lire les antennes intégrées CMS sont les plus sensibles à ce genre de problème car plus petites, sujettes aux variations de température, etc.

    Les modules que j'ai à réaliser vont être communs à plusieurs projets différents, alimentés soit par adaptateur secteur, soit par batterie, avec des encombrements différents, d'où l'intérêt/besoin de pouvoir monter plusieurs types d'antenne.

    Notre application ne présente pas de risque (ni militaire, ni médical, ni autre application sensible à la perte de donnée) donc si la fréquence dérive un peu, et qu'au pire on perd des données, ce sera embêtant (surtout pour la transmission audio, on s'en rend compte assez vite ^^) mais ce ne sera pas critique. Toutefois je préfère prendre un peu plus de temps pour concevoir un système fiable plutôt que de pondre un truc qui fonctionne de façon aléatoire pour économiser quelques heures de caractérisation et 3 composants à 10 centimes

    Blinder le réseau Pi répond à ma question de départ. Je pense partir sur un blindage avec capot amovible, il suffira que je m'arrange pour qu'il soit à un endroit accessible avec un fer à souder lors de la caractérisation. Un module embarqué dans un équipement aura un seul type d'antenne défini et n'aura pas à en changer durant la durée de vie du produit, donc après validation, les valeurs seront inscrites dans la BOM pour chaque type d'antenne et figées.

    Merci pour vos réponses
     

  7. f6bes

    Date d'inscription
    février 2005
    Localisation
    Nimes Age: 73000 millions de kms autour du soleil !!
    Messages
    52 304

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Bonjour,

    Effectivement les antennes choisies ainsi que la ligne auront une impédance théorique de 50 ohm. Seulement les éléments autour du système RF peuvent faire dériver la fréquence (boitier, batterie, autre circuits électroniques), d'où l'utilité du réseau Pi, d'ailleurs d'après ce que j'ai pu lire les antennes intégrées CMS sont les plus sensibles à ce genre de problème car plus petites, sujettes aux variations de température, etc.

    Les modules que j'ai à réaliser vont être communs à plusieurs projets différents, alimentés soit par adaptateur secteur, soit par batterie, avec des encombrements différents, d'où l'intérêt/besoin de pouvoir monter plusieurs types d'antenne.

    Notre application ne présente pas de risque (ni militaire, ni médical, ni autre application sensible à la perte de donnée) donc si la fréquence dérive un peu, et qu'au pire on perd des données, ce sera embêtant (surtout pour la transmission audio, on s'en rend compte assez vite ^^) mais ce ne sera pas critique. Toutefois je préfère prendre un peu plus de temps pour concevoir un système fiable plutôt que de pondre un truc qui fonctionne de façon aléatoire pour économiser quelques heures de caractérisation et 3 composants à 10 centimes

    Blinder le réseau Pi répond à ma question de départ. Je pense partir sur un blindage avec capot amovible, il suffira que je m'arrange pour qu'il soit à un endroit accessible avec un fer à souder lors de la caractérisation. Un module embarqué dans un équipement aura un seul type d'antenne défini et n'aura pas à en changer durant la durée de vie du produit, donc après validation, les valeurs seront inscrites dans la BOM pour chaque type d'antenne et figées.

    Merci pour vos réponses
    Bjr à toi,
    La construction DOIT tenir compte des impératifs d'environnement!
    Ce qui peut varier une fréquence se situe au niveau de ( des ) l'oscillateur. Une antenne de dérive pas en fréquence.
    On sait faire des oscillateur STABLES et verrou illé sur une fréquence voulue ( avec ou sans blindage)
    C'est au niveau de la génération de fréquence qu'il faut porter les soins. Pas au niveau du circuit en Pi d'une antenne !
    reste à savoir la dérive acceptable. pas la peine de faire un oscillateur thermostaté...si on accepte SANS probléme une dérive
    de qq centaines de herts.
    Bonne journée
    Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!
     

  8. Chtulhu

    Date d'inscription
    novembre 2017
    Messages
    750

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Seulement les éléments autour du système RF peuvent faire dériver la fréquence (boitier, batterie, autre circuits électroniques), d'où l'utilité du réseau Pi
    Surement pas! Ca n'a rien à voir.
    Et si tel est le cas c'est que tout est foireux.
    C'est parce que nous n'osons pas suffisamment que les choses apparaissent difficiles.
     

  9. annjy

    Date d'inscription
    mai 2007
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    4 863

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Effectivement les antennes choisies ainsi que la ligne auront une impédance théorique de 50 ohm. Seulement les éléments autour du système RF peuvent faire dériver la fréquence (boitier, batterie, autre circuits électroniques), d'où l'utilité du réseau Pi, d'ailleurs d'après ce que j'ai pu lire les antennes intégrées CMS sont les plus sensibles à ce genre de problème car plus petites, sujettes aux variations de température, etc.

    .......
    Bsr,

    Ahhh, la RF.....

    un peu de théorie (niveau Abaque de Smith min), un peu de pratique, beaucoup d'emmerdes, et finalement l'écoute des Anciens ...(ceux qui savent faire une capa ajustable avec 2 fils torsadés, coupés à la bonne longueur... [F6 et assimilés se reconnaîtront])

    Bref, ça demande un tantinet d'expérience.


    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Notre application ne présente pas de risque (ni militaire, ni médical, ni autre application sensible à la perte de donnée) donc si la fréquence dérive un peu, et qu'au pire on perd des données, ce sera embêtant (surtout pour la transmission audio, on s'en rend compte assez vite ^^) mais ce ne sera pas critique. Toutefois je préfère prendre un peu plus de temps pour concevoir un système fiable plutôt que de pondre un truc qui fonctionne de façon aléatoire pour économiser quelques heures de caractérisation et 3 composants à 10 centimes
    La fréquence ne DOIT pas dériver. C'est le BA-ba. surtout si on parle de système fiable.....

    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Blinder le réseau Pi répond à ma question de départ. ............
    vraiment ?

    Bon courage.
    JY
     

  10. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Bonjour,

    Seulement les éléments autour du système RF peuvent faire dériver la fréquence (boitier, batterie, autre circuits électroniques), d'où l'utilité du réseau Pi, d'ailleurs d'après ce que j'ai pu lire les antennes intégrées CMS sont les plus sensibles à ce genre de problème car plus petites, sujettes aux variations de température, etc.

    Les modules que j'ai à réaliser vont être communs à plusieurs projets différents, alimentés soit par adaptateur secteur, soit par batterie, avec des encombrements différents, d'où l'intérêt/besoin de pouvoir monter plusieurs types d'antenne.


    Blinder le réseau Pi répond à ma question de départ. Je pense partir sur un blindage avec capot amovible, il suffira que je m'arrange pour qu'il soit à un endroit accessible avec un fer à souder lors de la caractérisation. Un module embarqué dans un équipement aura un seul type d'antenne défini et n'aura pas à en changer durant la durée de vie du produit, donc après validation, les valeurs seront inscrites dans la BOM pour chaque type d'antenne et figées.

    Merci pour vos réponses
    Bonjour,

    Tu nous inquiètes ....Un système de contrôle de fréquence est indispensable , le VCO doit être asservi , par une boucle PLL, par exemple. Il n'est pas pensable d'avoir un oscillateur libre !

    Par contre, c'est vrai, il peut y avoir une perturbation de ton VCO ( même asservi) par le rayonnement des étages de puissance, si des précautions ne sont pas prises. Il serait par exemple naïf de disposer l'étage de sortie à proximité du VCO. Pour ces raisons, il est souvent nécessaire de blinder le VCO par rapport au reste de l'électronique ( donc blindage dans le blindage) . D'ailleurs, le fait de blinder l'ensemble peut augmenter la perturbation, si le rayonnement de l'étage de puissance est "guidé" vers le VCO.

    "Blinder" ne signifie pas simplement recouvrir par un capot métallique : Comme quelqu'un te l'a dit, il faut aussi filtrer en RF tous les conducteurs qui entrent ou sortent de la partie blindée, et ça c'est beaucoup plus difficile que de mettre simplement un capot...

    Enfin, tu sembles n'avoir pas compris que le système ne s'apercevra pas qu'il y a des antennes différentes, si toutes ces antennes sont d'impédance 50 Ohms. Il suffit de concevoir les adaptations en plaçant en sortie une résistance de 50 Ohms. A partir de là, n'importe quelle antenne 50 ohms conviendra.
     

  11. Chtulhu

    Date d'inscription
    novembre 2017
    Messages
    750

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par naru2to Voir le message
    Dans le cadre d'un futur projet j'aurai à mettre en œuvre du Bluetooth Low Energy (nRF51822) et un autre circuit sans fil pour transmission audio dans la même bande de fréquence (CC8530 couplé à un ampli CC2590)

    Le projet implique la conception et la réalisation des PCBs pour chacun des modules.
    Compte tenu du coût de l'homologation radio (directive RED), je vous conseille de vous orienter vers des modules déjà certifiés, il y en a des dizaines sur le marché à des prix ridicules.
    Surtout si c'est votre première fois sur ce sujet bien particulier car ça ne s'improvise pas.
    C'est parce que nous n'osons pas suffisamment que les choses apparaissent difficiles.
     

  12. f6bes

    Date d'inscription
    février 2005
    Localisation
    Nimes Age: 73000 millions de kms autour du soleil !!
    Messages
    52 304

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par Chtulhu Voir le message
    Compte tenu du coût de l'homologation radio (directive RED), je vous conseille de vous orienter vers des modules déjà certifiés, il y en a des dizaines sur le marché à des prix ridicules.
    Surtout si c'est votre première fois sur ce sujet bien particulier car ça ne s'improvise pas.
    Bjr à toi,
    reste à savoir quel est le cadre de ce " futur projet" ? montage commercial, montage "ecole", autres ...?
    Bon WE
    Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!
     

  13. Chtulhu

    Date d'inscription
    novembre 2017
    Messages
    750

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Bonjour f6bes,

    Vous avez raison,on ne le sait pas, mais je subodore que ce n'est pas un cas scolaire.
    disons que sur le plan CEM en matière HF pour ces modules il y a aujourd'hui 2 approches possibles:

    1/ Vous avez quelques centaines ou milliers de pièces à produire et mieux vaut prendre un module déjà certifié (un module BLE4 par exemple s'achète à moins de 6 euros).
    https://www.digikey.fr/product-detai...urce=oemstrade
    2/ Vous avez au moins des dizaines de milliers de pièces à produire et ça vaut le coup de développer votre solution pour atteindre environ 1 euros.
    C'est parce que nous n'osons pas suffisamment que les choses apparaissent difficiles.
     

  14. annjy

    Date d'inscription
    mai 2007
    Localisation
    29
    Âge
    65
    Messages
    4 863

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par Chtulhu Voir le message
    Bonjour f6bes,

    Vous avez raison,on ne le sait pas, mais je subodore que ce n'est pas un cas scolaire.
    disons que sur le plan CEM en matière HF pour ces modules il y a aujourd'hui 2 approches possibles:

    1/ Vous avez quelques centaines ou milliers de pièces à produire et mieux vaut prendre un module déjà certifié (un module BLE4 par exemple s'achète à moins de 6 euros).
    https://www.digikey.fr/product-detai...urce=oemstrade
    2/ Vous avez au moins des dizaines de milliers de pièces à produire et ça vaut le coup de développer votre solution pour atteindre environ 1 euros.
    Bsr,
    bizarre, ce projet confidentiel....

    le choix d'un module certifié intégré dans un produit fini n'implique pas nécessairement la certification du produit fini.....

    Je me pose aussi des questions sur la capacité du demandeur à travailler sur un sujet RF 2,4 GHz.....voir sa 1ère question : "Je n'ai pas étudié la réglementation en détail, mais j'ai vu que pour l'UE il est nécessaire de couvrir l'électronique RF avec un blindage métallique (comme celui-ci)"

    Sans plus de détails, je m'abstiens de répondre.

    Cdlt,
    JY
     

  15. Aurélien

    Date d'inscription
    janvier 2003
    Localisation
    Paris
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    35
    Messages
    1 076

    Re : Question générale : Circuit RF et blindage métallique

    Citation Envoyé par annjy Voir le message
    le choix d'un module certifié intégré dans un produit fini n'implique pas nécessairement la certification du produit fini.....
    +1
    Si en sortie de ton module tu n'as pas de bonne adaptation tu vas modifier le spectre émis et être hors des clous. C'est le module fini qui doit être testé, pas le sous-ensemble.

    Citation Envoyé par annjy Voir le message
    Je me pose aussi des questions sur la capacité du demandeur à travailler sur un sujet RF 2,4 GHz.....voir sa 1ère question : "Je n'ai pas étudié la réglementation en détail, mais j'ai vu que pour l'UE il est nécessaire de couvrir l'électronique RF avec un blindage métallique (comme celui-ci)"
    Il me semble qu'en CE il n'y a pas de telle contrainte, par contre en FCC il faut blinder la partie RF. Mais au point de vue FCC c'est juste une contrainte produit, pas de performance. Ce qui ne t'empeche pas de soigner ton blindage pour améliorer les perfs.

    Aurélien
     


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