kosketusantenni

Kosketusantenni on termi, joka kuvaa antennia tai radiolähetintä, jonka toimintaa voidaan muuttaa koskettamalla sen säilyttämää radioviestintäkaavaa. Käytännössä kosketusantenni hyödyntää ihmisen kehon aiheuttamaa kapasitiivista vuorovaikutusta: sormen tai käden kosketus tai sen läsnäolo lisättyine kapasitaaseineen muuttaa antennin kokonaisimpedanssia ja resonanssitaajuutta. Tämä mahdollistaa sekä radio-viestinnän että kosketus-tunnistuksen samassa rakenteessa.

Toimintaperiaate perustuu RF-johtimen lähelle kohdistuvaan kapasitanssimuutokseen. Kun antenniin kohdistuu kosketus, sen ympärille muodostuu lisäkapasitanssia, mikä siirtää resonanssipistettä tai muuttaa heijastusarvon (S11) sekä kentän jakautumista. Joissakin toteutuksissa rakennetta seurataan radian tai resonanssikokoelman muutosta, ja kosketus voidaan havaita tai tunnistaa näiden muutosten perusteella. Lisäominaisuutena voidaan integroida kapasitaattorinen mittauspiiri tai digitaalisia suodattimia tulkitsemaan fingerin kapasiteettia.

Suunnittelussa huomioitavia seikkoja ovat säteen geometria, maadoitus, ympäristövaikutukset ja metallikantoiset ympäristöt, jotka voivat vaikuttaa herkkyyteen. Yleisiä käyttökohteita ovat älyvaatteet, suurpinta-alaiset kosketusrajapinnat, älykäs näyttö tai laitteen käyttöliittymät, sekä RFID- ja matkapuhelinlaitteiden pienikokoiset antennirakenteet.

Kosketusantennin etuna on rakenteen kaksitoiminnallisuus: sama rakenne vastaa sekä tiedonvälitystä että kosketustunnistusta, jolloin tilaa ja kustannuksia voidaan säästää. Rajoitteita ovat herkkyys ympäristölle, alumiini- ja metallikantojien vaikutus sekä tarvitseva kalibrointi ja signaalinkäsittely. Tulevaisuuden kehityksessä painottuvat monikosketus- ja paikkatunnistukset sekä paremmin vakaat käytöt erilaisissa käyttöympäristöissä.