穷人替代网络分析仪进行天线匹配


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我正在用915 MHz收发器做一个小板。使用小型螺旋天线,该螺旋天线位于板上,距离集成电路非常短(10毫米),包括不平衡变压器和匹配网络。没有可用的RF连接器或真实状态。由于我受限于电路板空间,并且电路板需要塑料外壳,因此我无法遵循制造商的指导方针,因此我至少需要进行一些天线匹配以确保最大程度的传输。问题是我没有网络分析仪的访问权限,所以我想知道是否可以使用一些手动方法,除了随机尝试L和C值并测量输出。我不需要严肃的天线性能,而是一些合理的“好”天线(我知道是相对术语)。

该电路板具有两个0402组件(一个串联和一个并联)的封装。IC的粗略功率输出约为20 dBm。从IC的开发套件中,我得到了具有良好天线和良好匹配性(其他类型的天线)的电路板。我当时想我可以从板上进行一些连续的传输,并从开发套件接收器的感知RSSI中获得相对功率的测量结果。我可以将结果与从其他开发套件板上获得的连续传输的测量结果进行比较。然后,我将通过尝试L和C值来执行一些蛮力操作。我还可以从915 MHz频段(902〜928)中的10个不同的通道中进行选择,看看有什么不同。我知道那很可怕,但是,嘿,这就是为什么它被称为蛮力的原因。

有没有更好的方法?有什么便宜的(<$ 100)设备可以用来进行测量吗?请注意,我生活在欠发达的国家,因此“在eBay上购买一些xxx”不在我的承受范围之内。

任何建议将不胜感激。


一位用户回答了这个问题,但是当服务器进行维护时,它似乎已被删除。可惜
user44206 2014年

正确假设您没有频谱分析仪或1GHz信号发生器?与您的设计相比,您可以张贴参考设计的图像吗?我很难理解有什么不同。您没有具体遵循哪些准则?
user6972 2014年

@ user6972参考设计完全不同,因为它使用鞭状天线。我的设计具有不同的形状,并使用了螺旋天线
user44206 2014年

Answers:


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没有有关您的设计的更多信息,我无法评论匹配技术。但是这对您的测试设置有帮助。

您可以尝试进行相对测量,但是RSSI对于验证而言是一个很差的参数,因为必须确保您在RSSI的线性范围内,以使比较有些相似。请注意,RSSI只是对放大器的饱和程度的当前度量,通常并不十分准确。

频谱分析仪将为您提供更多信息,并能够使您快速了解设备在整个频段的性能。

除非所有这些...否则,您需要在室外的开放区域中进行测试,以避免多径干扰。物体(尤其是金属)打开和缺少的越多越好。用电池供电,制作两个可移动的测试台(最好使用塑料或玻璃纤维)。测量参考接收机与测试发射机(DUT)之间的距离。

从制造商参考开始,并在低/中/高频段进行表征。确保您的RSSI读数稳定并且背景测量(无发射器运行)安静。ISM900MHz频带可能非常杂音,因此请注意使用RSSI会产生错误的读数。您可能会发现自己一直在打开和关闭变送器以检查背景电平。

RSSI必须在其范围的中间。如果不是,请将单元移近或移开。仔细测量该距离,以便将来重复使用...并且不要松动参考接收机!还要跟踪所用的方向,并确保仔细布置电缆,并绑好电缆以确保可重复性(包括接收器和DUT)。您甚至可能希望在接收器和DUT下方铺设一些铜屏蔽材料,以便为测试提供更一致的接地层。尝试将电线穿过设备下方屏幕的中央。

然后以相同的距离进行设计,并在整个频段上重复进行测量。使用RSSI +/- 3 dB可能是您期望的所有精度。而且由于您的设计在物理上有所不同,您可能需要测试各种方向,以确保获得一致的结果,而不是在某些天线零点或波瓣处进行测试。


嗨,这是实际测试的重要信息。但是,我一直在寻找一些见识,以根据测试结果确定应引入哪些更改。例如,我应该串联增加一个电容器/电感器吗?有什么价值?我应该使用的范围是多少?1〜10pF?10〜100pF?1〜100µH?关于此的任何提示将非常有帮助。
user44206 2014年

@ user44206不行。如果没有网络分析仪,信号发生器和频谱分析仪,几乎不可能猜到。您是否有两个天线的S11图?
user6972 2014年

我只有数据表中的图表。没有提供S11,但我认为S11将取决于我的板的几何形状,外壳等吗?
user44206 2014年

@ user44206是的,最后的S11具有匹配的位置和新的天线。但是,每个天线的S11是您进行正确匹配所需要知道的起点。供应商通常会为其天线提供S11图。您可能需要打电话来从他们那里获取数据。比较两个天线的两个S11可能有助于尝试猜测新的匹配值。此外,了解放大器的输出阻抗将非常有帮助。
user6972 2014年

谢谢。大约三周后,董事会将交到我手中。到那时我将进行一些粗略的测量,因此暂时我将尽量避免烦恼。顺便说一句,作为“中性”串联元件,我将使用0402 100pF C0G电容器。你怎么看?那足够中立吗?最坏的情况下,我可以用隆起的焊料代替它。:P
user44206

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好吧,穷人的替代方案如下:

将天线(可能带有0欧姆电阻)直接连接到驱动器,不要使用匹配的网络。

您可能会松散〜3dBs,但与天线损耗和路径损耗相比,通常不算太大。

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